Volume 23 No. 1, April 2018

Volume 23 No. 1, April 2018

PENGURANGAN WAKTU PRODUKSI PRODUK MENGGUNAKAN METODE CAMPBELL DUDEK ANDSMITH PADA PT INTINUSA SALAREKSA, TBKWahyu Zeryanto Badri, Ina Siti HasanahRANCANG BANGUN PENGISI ACCUMULATOR (BATERAI) UNTUK SISTEM MINIATUR RUANGANPEMANAS OTOMATIS BERBASIS ARDUINO UNO DENGAN MEMANFAATKAN SUMBER SOLAR PANELFajar Hidayat SanusiPROTOTIPE SISTEM PARKIR KENDARAAN DENGAN RFID BERBASIS ARDUINO UNO R3Edo Wijaya, Bayu Kumoro YaktiPURWARUPA ALAT PENDEKTEKSI DETAK JANTUNG BERBASIS ATMEGA328Ilham Muarif Ambary, Wahyu Kusuma RaharjaPENGEMBANGAN APLIKASI E-HERITAGE BANTEN BERBASIS MOBILE VIRTUAL REALITY (STUDIKASUS: MASJID CARINGIN BANTEN)Pratama Agung Sumirat, Miftah AndriansyahAPLIKASI SISTEM LACAK KENDARAAN BERBASIS ANDROID MENGGUNAKAN ARDUINO UNODAN MODUL SIM808 Dicka Ariptian Rahayu, Rifki KosasihALGORITMA DECISION TREE PADA SISTEM PENYIRAMAN TANAMAN OTOMATIS BERBASISINTERNET OF THINGSFirman Al Islami

1

12

26

38

48

55

66

DEWAN REDAKSI JURNAL TEKNIK REKAYASA

Penanggung Jawab

Prof. Dr. E.S. Margianti, S.E., M.M.

Prof. Suryadi Harmanto, SSi., M.M.S.I.

Drs. Agus Sumin, M.M.S.I.

Dewan Editor

Dr. Desti Riminarsih, S.Si, M.Si, Universitas Gunadarma

Dr. Dina Indarti, S.Si, M.Si, Universitas Gunadarma

Dr. Ir. Asep Mohamad Noor, M.T., Universitas Gunadarma

Ajib Setyo Arifin, S.T., M.T., Ph.D., Universitas Indonesia

Dr. Sunny Arief Sudiro, STMIK Jakarta STI&K

Mitra Bebestari

Prof. Dr. Sarifuddin Madenda, Universitas Gunadarma

Prof. Dr.-Ing. Adang Suhendra, S.Si,Skom,Msc, Universitas Gunadarma

Prof. Ir. Busono Soerowirdjo, Msc, Phd, Universitas Gunadarma

Prof. Dr. Rer.Nat. A. Benny Mutiara, Universitas Gunadarma

Prof. Dr. Ir. Bambang Suryawan, MT, Universitas Gunadarma

Prof. Dr. B.E.F. da Silva, Universitas Indonesia

Prihandoko, S.Kom, MIT, Phd, Universitas Gunadarma

Dr. Tubagus Maulana Kusuma, Skom.,Mengsc., Universitas Gunadarma

Dr. Ir. Rakhma Oktavina, MT., Universitas Gunadarma

Dr. RR Sri Poernomo Sari, M.T., Universitas Gunadarma

Dr. Lussiana ETP, Ssi., M.T., STMIK Jakarta STI&K

Sekretariat Redaksi

Universitas Gunadarma

Jalan Margonda Raya No. 100 Depok 16424

Phone : (021) 78881112 ext 516.

JURNAL ILMIAH

TEKNOLOGI DAN REKAYASA

NOMOR 1, VOLUME 23, APRIL 2018

DAFTAR ISI

PENGURANGAN WAKTU PRODUKSI PRODUK MENGGUNAKAN METODE CAMPBELL DUDEK AND SMITH PADA PT INTINUSA SELAREKSA, Tbk

Wahyu Zeryanto Badri, Ina Siti Hasanah 1 RANCANG BANGUN PENGISI ACCUMULATOR (BATERAI) UNTUK SISTEM MINIATUR RUANGAN PEMANAS OTOMATIS BERBASIS ARDUINO UNO DENGAN MEMANFAATKAN SUMBER SOLAR PANEL

Fajar Hidayat Sanusi 12 PROTOTIPE SISTEM PARKIR KENDARAAN DENGAN RFID BERBASIS ARDUINO UNO R3 Edo Wijaya, Bayu Kumoro Yakti

26

PURWARUPA ALAT PENDETEKSI DETAK JANTUNG BERBASIS ATMEGA328 Ilham Muarif Ambary, Wahyu Kusuma Raharja PENGEMBANGAN APLIKASI E-HERITAGE BANTEN BERBASIS MOBILE VIRTUAL REALITY (STUDI KASUS: MASJID CARINGIN BANTEN) Pratama Agung Sumirat, Miftah Andriansyah APLIKASI SISTEM LACAK KENDARAAN BERBASIS ANDROID MENGGUNAKAN ARDUINO UNO DAN MODUL SIM808 Dicka Ariptian Rahayu, Rifki Kosasih ALGORITMA DECISION TREE PADA SISTEM PENYIRAMAN TANAMAN OTOMATIS BERBASIS INTERNET OF THINGS Firman Al Islami

38

48

55

66

1

Badri, Hasanah. Pengurangan Waktu Produksi…

https://doi.org/10.35760/tr.2018.v23i1.2446

PENGURANGAN WAKTU PRODUKSI PRODUK

MENGGUNAKAN METODE CAMPBELL DUDEK AND SMITH

PADA PT INTINUSA SELAREKSA, Tbk

1Wahyu Zeryanto Badri,

2Ina Siti Hasanah

1,2Jurusan Teknik Industri, Fakultas Teknologi Industri Universitas Gunadarma Jl. Margonda Raya No. 100, Depok 16424, Jawa Barat

[email protected], [email protected]

Abstrak Kegiatan penjadwalan produksi merupakan salah satu hal yang sangat penting dalam

industri manufaktur agar tidak terjadi keterlambatan dalam penyelesaian produk yang dapat

mengurangi tingkat kepuasan dan kepercayaan dari konsumen. Industri manufaktur tidak akan dapat berjalan dengan baik apabila tidak ada penjadwalan. Penjadwalan yang kurang baik

dapat mengakibatkan masalah pada bagian produksi seperti penumpukan bahan baku pada

suatu stasiun kerja, keterlambatan penyelesaian pesanan konsumen, dan produksi yang berlebih yang dapat menyebabkan kerugian bagi perusahaan. Penelitian ini bertujuan untuk

menggunakan metode Campbell Dudek and Smith (CDS) untuk mengurangi waktu produksi

batu alam granit. Pengurangan waktu proses produksi atau makespan dari batu alam granit

yang didapat adalah sebesar 79 menit, dimana waktu proses pada perusahaan yaitu sebesar 164 menit dan waktu proses dengan metode CDS adalah sebesar 85 menit. Penjadwalan produk

dengan menggunakan metode CDS menghasilkan 2 urutan pekerjaan yang dapat dipilih oleh

perusahaan dengan urutan 2 – 5 – 1 – 3 – 4 – 6 dan 2 – 5 – 3 – 1 – 4 – 6.

Kata Kunci: Campbell Dudek and Smith, pengurangan waktu produksi, penjadwalan produk

Abstract Production scheduling activities are one of the most important things in the

manufacturing industry in order to avoid delays in product completion that can reduce the level

of satisfaction and trust from consumers. The manufacturing industry will not work properly if there is no scheduling. Unfavorable scheduling can lead to problems in the production

department such as the accumulation of raw materials at a work station, the late completion of

consumer orders, and excessive production that can cause harm to the company. This study aims to use the Campbell Dudek and Smith (CDS) method to reduce the production time of

granite natural stone. The reduction of production time or make span of granite natural stone

obtained was 79 minutes, where the processing time at the company was 164 minutes and the

process time by CDS method was 85 minutes. Product scheduling using the CDS method yields 2 work sequences that can be selected by companies in the order of 2 - 5 - 1 - 3 - 4 - 6 and 2 - 5

- 3 - 1 - 4 - 6.

Keywords: Campbell Dudek and Smith, product scheduling, reduction in production time

mailto:[email protected]


Jurnal Ilmiah Teknologi dan Rekayasa Volume 23 No. 1 April 2018

2

PENDAHULUAN

Penjadwalan merupakan pengkoordinasian

tentang waktu dalam melakukan kegiatan

produksi sehingga dapat diadakan pengalokasian

bahan baku dan bahan pembantu [1].

Penjadwalan produksi merupakan alokasi

sumber daya dari waktu untuk melakukan

sekumpulan pekerjaan. Tujuan dari penjadwalan

produksi adalah melakukan pengalokasian

fasilitas produksi. Salah satu fasilitas produksi

adalah mesin untuk melakukan suatu

pekerjaan dengan menentukan urutan proses

produksi suatu produk yang tepat agar dapat

meminimalkan waktu pekerjaan produk dalam

keterlambatan pemesanan [2]. Secara garis

besar tujuan penjadwalan dikelompokan menjadi

tiga bagian yaitu menekan waktu penyelesaian

produk serta keseluruhan, meminimasi jumlah

persediaan barang dalam proses, dan minimasi

keterlambatan rata-rata [3].

Kegiatan penjadwalan produksi

merupakan salah satu hal yang sangat penting

dalam industri manufaktur agar tidak terjadi

keterlambatan dalam penyelesaian produk

yang dapat mengurangi tingkat kepuasan dan

kepercayaan konsumen. Industri manufaktur

tidak akan dapat berjalan dengan baik apabila

tidak ada penjadwalan. Penjadwalan yang

kurang baik dapat mengakibatkan masalah

pada bagian produksi seperti penumpukan

bahan baku pada suatu stasiun kerja,

keterlambatan penyelesaian pesanan konsumen,

dan produksi yang berlebih yang dapat

menyebabkan kerugian bagi perusahaan.

PT Intinusa Selareksa, Tbk merupakan

suatu perusahaan manufaktur yang bergerak

di bidang pengolahan batu alam dengan

berbagai motif dan ukuran yang dapat

disesuaikan dengan permintaan konsumen. PT

Intinusa Selareksa, Tbk lebih mengutamakan

pendistribusian produknya ke dalam negeri

dan melakukan ekspor apabila menerima

pesanan dari luar negeri. Permasalahan yang

dihadapi oleh PT Intinusa Selareksa, Tbk

dalam melakukan proses produksi yaitu

waktu datangnya bahan baku yang lama

karena bahan baku berasal dari luar negeri

sehingga dapat menyebabkan meningkatnya

waktu produksi produk. Permasalahan juga

terjadi pada bagian produksi seperti menumpuk-

nya bahan baku pada stasiun kerja karena

lambatnya penyelesaian produk. Permasalahan

tersebut dapat berdampak pada terhambatnya

proses produksi, penyelesaian produk, dan

terlambatnya proses pengiriman produk pada

konsumen. Perusahaan dapat memenuhi

permintaan konsumen dengan tepat waktu

jika melakukan penjadwalan produksi yang

baik.

Penjadwalan produksi yang dilakukan

oleh PT Intinusa Selareksa Tbk belum

mempunyai sistem penjadwalan produksi

yang baik dan optimal. Perusahaan hanya

menggunakan perhitungan berdasarkan pesanan

dan kesiapan mesin untuk melakukan produksi.

Penjadwalan produksi yang lebih baik harus

dilakukan agar dapat meningkatkan kelancaran

produksi serta dapat menghemat penggunaan

sumber daya yang ada dan waktu.

3



Salah satu metode yang digunakan

untuk mengurangi waktu produksi produk

(makespan) yaitu Campbell Dudek and Smith

(CDS). Metode yang dikembangkan oleh

CDS adalah pengembangan dari aturan yang

telah dikemukakan oleh Johnson. Algoritma

Johnson merupakan suatu algoritma yang

digunakan untuk mendapatkan pengurutan

penjadwalan yang optimal. Metode penjadwalan

CDS ini untuk mendapatkan nilai makespan

terkecil. Penjadwalan dengan makespan terkecil

merupakan urutan pengerjaan pekerjaan yang

terbaik [4].

Beberapa penelitian mengenai

pengurangan waktu produksi telah dilakukan.

Penelitian yang dilakukan oleh Rani membahas

mengenai penggunaan metode CDS untuk

meminimumkan waktu produksi sandal pada

CV. AWMK. Hasil penelitian menunjukkan

bahwa metode CDS dapat meminimumkan

waktu produksi 15 hari lebih cepat dari

metode pengurangan waktu produksi yang

digunakan oleh perusahaan saat ini [5].

Metode CDS juga digunakan pada penelitian

yang dilakukan oleh Ervil dan Nurmayuni.

Pada penelitian tersebut, metode CDS yang

digunakan mempunyai penyelesaian produksi

crumb rubber lebih cepat 29 hari dibanding-

kan metode FCFS yang digunakan oleh

perusahaan saat ini [6].

Berdasarkan uraian sebelumnya, tujuan

pada penelitian ini adalah pengurangan waktu

produksi di PT Intinusa Selareksa Tbk

menggunakan metode CDS. Urutan pekerjaan

produksi oleh perusahaan dengan metode

CDS juga dapat ditentukan sehingga

menghasilkan makespan yang minimum.

METODE PENELITIAN

Pengamatan dilakukan di PT Intinusa

Selareksa, Tbk yang berlokasi di Jl. Karang

Asem Timur No. 27, Citeureup, Bogor.

Pengamatan yang dilakukan pada PT Intinusa

Selareksa, Tbk berguna untuk mengidentifikasi

masalah dan mengumpulkan data yang

berkaitan dengan penjadwalan produk.

Teknik pengumpulan data yang di-

gunakan dalam penelitian ini adalah wawancara,

pengamatan secara langsung dilapangan dan

dokumentasi. Wawancara dilakukan terhadap

kepala bagian PPIC (Production Planing and

Inventory Control) PT Intinusa Selareksa,

Tbk. Informasi yang didapat dari proses

wawancara adalah jenis produk yang

diproduksi, jenis bahan baku, permasalahan

yang terdapat pada penjadwalan produksi,

pesanan konsumen, penyebab keterlambatan

pengiriman produk, serta mesin-mesin yang

digunakan untuk membuat produk.

Teknik pengamatan selanjutnya adalah

pengamatan yang dilakukan secara langsung

ke lapangan. Pengamatan yang dilakukan

tersebut guna mengetahui proses yang

dilakukan setiap mesin, urutan pengerjaan

produk, dan kendala-kendala yang terdapat di

bagian produksi. Teknik pengamatan

berikutnya adalah dokumentasi yang berupa

data-data tertulis dari perusahaan. Teknik

pengamatan wawancara dan pengamatan


4

langsung ke lapangan merupakan data primer

dan teknik pengamatan dokumentasi termasuk

data sekunder.

Pengolahan data dengan metode CDS

akan dilakukan secara manual menggunakan

rumus-rumus pada metode CDS. Langkah-

langkah penjadwalan produksi dengan metode

CDS sebagai berikut [7]:

1. Menyusun matriks n × m dari tij, dimana n

= jumlah pekerjaan, m = jumlah mesin

dan tij = waktu pengerjaan pekerjaan i

pada mesin ke j.

2. Menentukan jumlah urutan (p) untuk n

job 2 mesin, dimana p ≤ m – 1.

3. Memulai penjadwalan dengan tahap 1 (k =

1).

4. Menghitung t*I.1 (M – 1) dan t*

1.1 (M – 2),

dimana

M – 1 =

k

1 j

j,it dan

M – 2 =

m

1k m, j

ji,t .

5. Dengan bantuan algoritma Johnson, n job

2 mesin, maka dapat ditentukan urutan

pekerjaan.

6. Jika k tidak sama dengan p, maka

perhitungan kembali pada langkah ketiga

dengan (k + 1), jika k sama dengan p

maka perhitungan selesai.

7. Menghitung makespan (total waktu

pengerjaan produk terpanjang yang

berada dalam sistem).

8. Memilih urutan penjadwalan yang

memiliki makespan terkecil.

Gambar 1 merupakan bagan dari

algoritma CDS.

Membuat daftar waktu proses untuk seluruh

pekerjaan-pekerjaan tersebut, baik pada mesin

pertama (M-1) dan mesin terakhir (M-2)

Menentukan seluruh waktu proses untuk seluruh

pekerjaan dan menentukan waktu proses yang

minimal diantara seluruh pekerjaan (ti1, ti2)

Jika waktu proses minimal berada pada mesin pertama (M-

1), tempatkan pekerjaan tersebut ditempat paling awal

yang mungkin dalam urutan. Jika terletak pada mesin

kedua (M-2), tempatkan pekerjaan-pekerjaan tersebut

dipaling akhir yang mungkin dalam urutan

Menghilangkan pekerjaan yang telah ditugaskan (telah

ditempatkan dalam urutan sebagai hasil dari langkah 3)

kemudian mengulangi langkah 2 dan 3 sehingga seluruh

pekarjaan telah diurutkan.

Gambar 1. Flow Chart Algoritma CDS

5



HASIL DAN PEMBAHASAN

Urutan proses pengerjaan batu alam

granit pada PT Intinusa Selareksa, Tbk

umumnya memiliki proses yang sama. Urutan

pengerjaan produk mulai dari mesin potong

untuk memotong batu alam granit menjadi

lembaran-lembaran tipis dengan ketebalan 2

cm, mesin poles untuk membentuk

permukaan lembaran batu alam granit

menjadi kasar, honned (tidak terlalu kasar)

atau halus dan mesin bridgesaw untuk

memotong lembaran batu alam granit menjadi

ukuran yang lebih kecil sesuai dengan

pesanan konsumen. Namun perbedaan pada

jenis batu alam granit membuat waktu proses

pengerjaan pada produk akan berbeda. Tabel

1 merupakan waktu standar pengerjaan

produk batu alam granit PT Intinusa

Selareksa, Tbk per 1 m2.

Tabel 1. Waktu Proses Batu Alam Granit Per 1 m2

No. Nama Produk Granit

Mesin

Potong

(menit)

Poles

(menit)

Bridgesaw

(menit)

1 Crema Nusa 10 7 5

2 Star White 17 15 8

3 Nero Absoluto 9 10 5

4 Mongolia Black 15 7 5

5 Imperial Cream 14 10 7

6 Creama 8 7 5

(Sumber: PT Intinusa Selareksa, Tbk)

Berdasarkan Tabel 1 dapat dilihat

mesin yang digunakan untuk memproses

produk serta waktu yang digunakan untuk

menyelesaikan satu buah produk. Tabel 2

merupakan data pesanan batu alam granit

yang diterima perusahaan.

Tabel 2. Data Pesanan Batu Alam Granit

Pekerjaan Nama Produk Granit Jumlah Pesanan

(m2)

1 Crema Nusa 750

2 Star White 915

3 Nero Absoluto 450

4 Mongolia Black 500

5 Imperial Cream 245

6 Creama 300


Pada Tabel 3 dijelaskan mengenai data

mesin yang digunakan perusahaan untuk

memproduksi batu alam beserta jumlah

mesin.


6

Tabel 3. Jumlah Mesin

No. Mesin Jumlah

1 Potong Granit 1 Unit

2 Potong Marmer 1 Unit

3 Polish Granit 1 Unit

4 Polish Marmer 1 Unit

5 Potong (Bridgesaw) Granit 1 Unit

6 Potong (Bridgesaw) Marmer 1 Unit


Berdasarkan pesanan yang diterima

oleh perusahaan hanya produk batu alam

granit maka mesin yang digunakan hanya

mesin untuk granit yaitu mesin potong granit,

mesin polish granit, dan mesin potong

(bridgesaw) granit. Perusahaan menggunakan

urutan mesin secara seri untuk proses

produksi produknya dimana dalam

penjadwalan yang menggunakan urutan mesin

secara seri proses pengerjaan produk kedua

akan dilakukan setelah pengerjaan produk

pertama selesai dilakukan. Gambar 2

menunjukkan urutan penggunaan mesin pada

PT Intinusa Selareksa, Tbk.

Mesin Potong

Granit

Mesin Poles

Granit

Mesin Potong

(Bridgesaw)

Granit

Gambar 2. Urutan Mesin

Sumber: PT Intinusa Selareksa, Tbk

Langkah pertama yang dilakukan pada

metode CDS adalah menyusun pekerjaan yang

akan dilakukan serta mesin yang digunakan

untuk memproses pekerjaan tersebut dan waktu

proses produk. Selanjutnya adalah menentukan

jumlah urutan proses penjadwalan dengan

rumus P = M (jumlah mesin) – 1. Tabel 4

merupakan waktu proses pembuatan produk.

Tabel 4. Waktu Proses Pembuatan Produk

Mesin Pekerjaan (menit)

1 2 3 4 5 6

M1 10 17 9 15 14 8

M2 7 15 10 7 10 7

M3 5 8 5 5 7 5

Jumlah mesin pada Tabel 4 adalah 3

mesin, sehingga P = 3 – 1 = 2 yang berarti

banyaknya urutan pekerjaan yang didapat

adalah 2 urutan. Mesin potong granit adalah

M1, mesin poles granit adalah M2 dan mesin

bridgesaw granit adalah M3. Berikut

7



merupakan proses penjadwalan produk untuk

k = 1 dan k = 2.

1. Pekerjaan Penjadwalan Produk untuk k = 1

Penjadwalan produk untuk k = 1

dilakukan dengan memasukkan waktu proses

mesin pertama pada kolom M – 1 mulai dari

job ke 1 sampai 6 dan memasukan waktu

proses terakhir pada kolom M – 2 mulai dari

job 1 sampai 6. Tabel 5 merupakan proses

penjadwalan untuk k = 1.

M – 1 =

1 k

1 j

ji,t M – 2 =

1 k

k - 1 m j

ji,t

M – 1 = M1 M – 2 = M2

Tabel 5. Proses Penjadwalan Produk k = 1


1 2 3 4 5 6

M – 1 10 17 9 15 14 8

M – 2 5 8 5 5 7 5

Berdasarkan Tabel 5, urutan pekerjaan

pada proses penjadwalan k = 1 yang didapat

adalah 2 – 5 – 1 – 3 – 4 – 6. Penentuan urutan

pekerjaan diatas menggunakan aturan Johnson

dimana jika waktu minimal terdapat pada M –

1 maka pekerjaan tersebut akan diletakkan

pada urutan pertama. Sebaliknya, jika waktu

minimal terdapat pada M – 2, maka pekerjaan

tersebut akan diletakkan pada urutan terakhir

begitu seterusnya sampai semua pekerjaan

selesai diurutkan. Tabel 6 merupakan pengurutan

pekerjaan penjadwalan produk untuk k = 1.

Tabel 6. Pengurutan Pekerjaan Penjadwalan Produk untuk k = 1


2 5 1 3 4 6

M1 17 14 10 9 15 8

M2 15 10 7 10 7 7

M3 8 7 5 5 5 5

Selanjutnya, Gantt chart digunakan sebagai

gambaran pengerjaan produk agar lebih mudah dipahami.

Gantt chart dapat menggambarkan jadwal suatu

kegiatan dan kemajuan pekerjaan akan mudah

diamati dan diperiksa setiap waktu karena

sudah tergambar dengan jelas [7]. Gambar 3

merupakan Gantt chart penjadwalan produk untuk k = 1

berdasarkan hasil dari Tabel 6.

Berdasarkan Gantt chart pada Gambar

3 dapat diketahui waktu mulai pekerjaan dan

waktu selesainya pekerjaan tersebut, serta

dapat diketahui pekerjaan yang akan diproses

terlebih dahulu dengan mudah. Berdasarkan

Gantt chart juga dapat diketahui urutan

pekerjaan yang akan diproses oleh mesin

produksi.


8

Gambar 3. Gantt Chart Penjadwalan Produk untuk k = 1

Gantt chart penjadwalan produk untuk

k = 1 juga dapat memberikan informasi waktu

penyelesaian produk. Pekerjaan 2 selesai pada

waktu 40 menit, pekerjaan 5 selesai pada




waktu 77 menit dan pekerjaan 6 selesai pada

waktu 85 menit.

Berdasarkan Gantt chart penjadwalan

produk untuk k = 1 dapat juga diketahui

makespan dari urutan pekerjaan untuk k = 1.

Makespan adalah total waktu yang

dibutuhkan untuk menyelesaikan seluruh

proses pada produk, mulai dari proses awal

sampai dengan proses akhir. Makespan

diambil dari waktu proses pada mesin terakhir

dari pekerjaan terakhir. Makespan yang

diperoleh dari Gantt chart penjadwalan

produk untuk k = 1 adalah sebesar 85 menit.

2. Pekerjaan Penjadwalan Produk untuk k

= 2

Penjadwalan produk untuk k = 2

berbeda dengan k = 1, dimana penjadwalan

produk k = 2 dilakukan dengan

menjumlahkan waktu proses mesin pertama

dengan waktu proses mesin kedua (M1 + M2)

dan dimasukkan pada kolom M – 1 mulai dari

job ke 1 sampai 6. Selanjutnya menjumlahkan

waktu proses kedua dengan waktu proses

ketiga (M2 + M3) dan dimasukkan pada

kolom M – 2 mulai dari job 1 sampai 6. Tabel

7 merupakan proses penjadwalan untuk k = 2.

M – 1 =

2 k

1 j

ji,t

M – 2 =

2 k

k - 1 m j

ji,t

M – 1 = M1+M2 M – 2 = M2 + M3

9



Tabel 7. Proses Penjadwalan Produk untuk k = 2


1 2 3 4 5 6

M – 1 17 32 19 22 24 15

M – 2 12 23 15 12 17 12

Berdasarkan Tabel 7, urutan pekerjaan

pada proses penjadwalan k = 2 yang didapat

adalah 2 – 5 – 3 – 1 – 4 – 6 dengan penentuan

urutan pekerjaan menggunakan aturan

Johnson.

Tabel 8 merupakan pengurutan pekerjaan

penjadwalan produk untuk k = 2.

Gambar 4 merupakan Gantt chart

penjadwalan produk untuk k = 2 berdasarkan

hasil dari Tabel 8.

Tabel 8. Pengurutan Pekerjaan Penjadwalan Produk untuk k = 2


2 5 3 1 4 6

M1 17 14 9 10 15 8

M2 15 10 10 7 7 7

M3 8 7 5 5 5 5

Gambar 4. Gantt Chart Pekerjaan Penjadwalan Produk Untuk k = 2

Berdasarkan Gambar 4, penjadwalan

produk untuk k = 2 dapat memberikan

informasi waktu penyelesaian produk dimana

pekerjaan 2 selesai pada waktu 40 menit,




pekerjaan 4 selesai pada waktu 77 menit dan

pekerjaan 6 selesai pada waktu 85 menit.

Berdasarkan Gambar 4 juga dapat diketahui

urutan pengerjaan produk yang akan diproses

oleh mesin. Makespan juga dapat diketahui

dari Gantt chart penjadwalan produk untuk k

= 2 yaitu sebesar 85 menit.

Makespan yang telah diperoleh dari

pekerjaan penjadwalan produk untuk k = 1


10

dan k = 2 dirangkum dalam Tabel 9.

Makespan yang memiliki nilai terkecil dari

makespan yang lain, maka nilai makespan

tersebut yang dipilih. Tabel 9 merupakan

ringkasan nilai makespan dari pekerjaan

penjadwalan produk untuk k = 1 dan k = 2.

Tabel 4.9 Ringkasan Nilai Makespan

k Urutan

Pekerjaan

Nilai Makespan

(menit)

1 2 – 5 – 1 – 3 – 4 – 6 85

2 2 – 5 – 3 – 1 – 4 – 6 85

Tabel 9 menunjukkan bahwa proses

penjadwalan produk untuk k = 1 dan k = 2

memiliki nilai makespan yang sama yaitu

sebesar 85 menit. Berdasarkan aturan pada

metode CDS urutan pekerjaan yang dipilih

adalah urutan pekerjaan yang memiliki nilai

makespan terkecil dari urutan pekerjaan yang

lain. Namun, dikarenakan nilai makespan dari

kedua urutan pekerjaan memiliki nilai yang

sama, maka dapat dipilih salah satu dari

urutan pekerjaan untuk k = 1 atau k = 2 yang

akan digunakan oleh perusahaan.

Berdasarkan perhitungan yang telah

dilakukan dengan menggunakan metode CDS

(Camppbel Dudek and Smith) maka didapat 2

urutan pekerjaan yaitu 2 – 5 – 1 – 3 – 4 – 6

dan 2 – 5 – 3 – 1 – 4 – 6 dengan nilai

makespan sebesar 85 menit. Perusahaan dapat

memilih urutan mana yang akan digunakan

oleh perusahaan karena kedua urutan

memiliki nilai makespan yang sama.

Penjadwalan produk yang dilakukan oleh

perusahaan pada saat ini memiliki urutan

pekerjaan yang berurutan yaitu 1 – 2 – 3 – 4 –

5 – 6 dengan nilai makespan yang didapat

sebesar 164 menit. Urutan pekerjaan yang

digunakan oleh perusahaan lebih banyak

memakai waktu dalam proses produksinya

dibandingkan dengan urutan pekerjaan yang

dihitung dengan menggunakan metode CDS

dimana terdapat selisih waktu proses sebesar

79 menit, sehingga metode CDS lebih dapat

menghemat waktu produksi. Tabel 10

merupakan perbandingan metode CDS

dengan metode yang digunakan perusahaan

saat ini.

Tabel 10. Perbandingan Metode Perusahaan Saat Ini dengan Metode CDS

Perusahaan Metode CDS

Urutan Pekerjaan

Makespan Urutan Pekerjaan Makespan

1 – 2 – 3 –

4 – 5 – 6 164 Menit 2 – 5 – 1 – 3 – 4 – 6 85 Menit

2 – 5 – 3 – 1 – 4 – 6 85 Menit

11



KESIMPULAN DAN SARAN

Pengurangan waktu proses produksi

produk atau makespan dari batu alam granit

yang didapat menggunakan metode CDS

adalah sebesar 79 menit. Waktu proses pada

perusahaan saat ini yaitu sebesar 164 menit

dan waktu proses dengan metode CDS

(Campbell Dudek and Smith) adalah sebesar

85 menit. Penjadwalan produk dengan

menggunakan metode CDS (Campbell Dudek

and Smith) menghasilkan 2 urutan pekerjaan

yang dapat dipilih oleh perusahaan dengan

urutan 2 – 5 – 1 – 3 – 4 – 6 dan 2 – 5 – 3 – 1 –

4 – 6.

Pada penelitian lebih lanjut, pengurangan waktu

produksi produk dapat menggunakan metode

lainnya sehingga lebih mengurangi waktu

produksi yang telah diperoleh dengan metode

CDS.

DAFTAR PUSTAKA

[1] S. Assuari, Manajemen produksi dan

operasi edisi empat. Jakarta: FE UI,

1993.

[2] T. Baroto, Perencanaan dan pengendalian

produksi. Jakarta: Ghalia Indonesia,

2002.

[3] H. Kusuma, Manajemen produksi

perancangan dan pengendalian produksi.

Yogyakarta: Andi, 2009.

[4] H. Tannady, Steven, dan A. V. Limas,

“Solusi urutan pengerjaan job yang tepat

dengan metode Campbell-Dudek-Smith

(CDS) (Studi kasus: pabrik es PT. XYZ,

kabupaten Luwuk, Sulawesi Tengah),”

J@TI Undip, vol. X, no. 1, hal. 51 – 54,

2015.

[5] A. M. Rani, “Meminimumkan waktu

produksi sandal dengan penjadwalan

metode CDS (studi pada CV. AWMK),”

Jurnal Manajemen dan Bisnis: Performa,

vol. XIII, no. 2, hal. 1 – 20, 2016.

[6] R. Ervil dan D. Nurmayuni, “Penjadwalan

produksi dengan metode Campbell

Dudek Smith (CDS) untuk

meminimumkan total waktu produksi

(makespan),” Jurnal Sains dan

Teknologi, vol. 18, no.2, hal. 1 – 5, 2018.

[7] T. Baroto, Perencanaan dan pengendalian

produksi. Jakarta: Ghalia Indonesia, 2002.

javascript:void(0)

javascript:void(0)

javascript:void(0)


12

RANCANG BANGUN PENGISI ACCUMULATOR (BATERAI)

UNTUK SISTEM MINIATUR RUANGAN PEMANAS OTOMATIS

BERBASIS ARDUINO UNO DENGAN MEMANFAATKAN

SUMBER SOLAR PANEL

Fajar Hidayat Sanusi

Jurusan Teknik Elektro, Fakultas Teknologi Industri Universitas Gunadarma

Jl. Margonda Raya No. 100, Depok 16424, Jawa Barat [email protected],

Abstrak Kebutuhan energi yang terus meningkat dengan sumber energi fosil yang digunakan

terus menipis mengakibatkan dibutuhkannya energi alternatif. Pada penelitian ini dibuat

pengisi accumulator (baterai) untuk sistem miniatur ruangan pemanas otomatis berbasis Arduino Uno dengan memanfaatkan sumber solar panel yang memiliki kapasitas daya dan

tegangan 100W-18V. Tegangan output dari solar panel akan distabilkan terlebih dahulu oleh

menjadi 13V yang selanjutnya masuk ke relay yang sudah terhubung dengan Arduino Uno

sebagai pemroses data yang diterima dari sensor MAX471. Arduino Uno akan memberikan perintah kepada relay untuk mengisi baterai apabila tegangan baterai ≤11.66V dan auto cut off

apabila keadaan baterai sudah mencapai 100% dengan tegangan ≥13V. Tegangan output dari

baterai akan diturunkan oleh buck converter LM2596 menjadi 5V yang selanjutnya masuk ke Arduino Uno sebagai sumber daya untuk mengaktifkan Arduino. Nilai tegangan, arus dan

indikator persentase pada baterai yang masuk ke Arduino Uno akan ditampilkan di LCD. Solar

panel ini memiliki efisiensi sebesar 12.6% dengan keadaan puncak pada pukul 11.00 WIB menghasilkan tegangan 18.69V, arus 0.72A dan daya sebesar 13.45W. Pengisi baterai ini

hanya dapat mem-back up beban pemanas 75W selama ±40 menit karena adanya loss pada

baterai sehingga baterai tidak dapat bekerja secara optimal sesuai spesifikasi.

Kata kunci: Arduino Uno, auto cut off, relay, ruangan pemanas, solar panel

Abstract Energy demand continues to increase while fossil energy sources used continue to run

low, so we need an alternative energy. In this research was made an accumulator charger for

an Arduino Uno based automatic heating miniature system by utilizing a solar panel source

with a power capacity and voltage of 100W-18V. The output voltage from the solar panel will be stabilized first by a voltage stabilizer series to 13V, then the output will be enter to the relay

that is connected to Arduino Uno as a data processor received from the MAX471 sensor.

Arduino Uno will give a command to the relay to charge the battery or charge when the battery voltage is ≤ 11.66V and it will auto cut off if the battery has reached 100% with a voltage of

≥13V. The output voltage of the battery will be lowered by the LM2596 buck converter to 5V

and after that it will enter the Arduino Uno as a power source to activate the Arduino. The LCD will display the battery voltage, current rating and battery percentage indicator. This solar

panel has an efficiency of 12.6% and the peak state at 11.00 WIB with a voltage of 18.69V, a

current of 0.72A and a power of 13.45W. The battery when backing up the load only lasts within

40 minutes that is caused due to losses on the battery, so the battery can not work optimally according to specifications.

Keywords: Arduino Uno, auto cut off, relay, room heater, solar panel

mailto:[email protected],

13

Sanusi. Rancang Bangun Pengisi Accumulator…


PENDAHULUAN

Energi listrik merupakan salah satu

kebutuhan pokok bagi kehidupan manusia

hampir di seluruh aspek kehidupan. Penggunaan

energi listrik sudah berada pada titik

ketergantungan yang tidak dapat dipisahkan

bagi manusia. Penggunaan energi listrik

termasuk dalam proses pengisian baterai yang

digunakan dalam miniatur ruangan pemanas.

Pengisian baterai pada saat ini mayoritas masih

menggunakan energi konvensional berupa

energi listrik yang disediakan oleh pemerintah

dalam hal ini Perusahaan Listrik Negara

(PLN). PLN saat ini masih menggunakan

energi yang bersumber dari bahan bakar fosil

yang jumlahnya makin terbatas dikarenakan

energi fosil itu sendiri tidak dapat diperbaharui.

Hal ini mendorong ditemukannya energi

alternatif untuk memenuhi kebutuhan.

Energi dari cahaya matahari yang tak

terbatas merupakan salah satu solusi akan

ketersedian energi dari bahan bakar fosil yang

semakin terbatas jumlahnya [1]. Energi dari

cahaya matahari merupakan salah satu energi

alternatif untuk mencukupi kebutuhan energi

listrik. Pembangkit Listrik Tenaga Surya

(PLTS) bisa digunakan untuk proses pengisian

baterai atau dalam bahasa inggris disebut

accumulator.

Pada proses pengisian accumulator

(baterai) sering terjadi masalah baik itu dalam

proses pemakaian yang berlebih atau over-

discharging maupun dalam proses pengisian

baterai yang terlalu lama sehingga baterai

dalam kondisi kelebihan muatan atau sering

disebut overcharging. Rancang bangun

pengisi akumulator secara portable telah

dibuat dengan memanfaatkan sel surya atau

energi matahari dan ditujukan untuk mengisi

muatan baterai akumulator berkapasitas

medium. Pada penelitian tersebut tidak

memakai mikrokontroller sehingga tidak

dinamis dalam konfigurasi dan tidak memakai

display untuk mengetahui tegangan pada

baterai. Selain itu, alat pengisi baterai belum

menggunakan converter sehingga pengisian

baterai kurang efisien dan lebih lama [2].

Penelitian yang dilakukan oleh Prianto,

Yatmono dan Asmara tidak memakai proses

charging pada solar panel dan inverter untuk

meningkatkan pengisian baterai [3]. Penelitian

lain membuat alat pengisi baterai portable

menggunakan sel surya untuk aki dan baterai

handphone. Pada penelitian tersebut, LCD

dan mikrokontroler menggunakan supply energi

cukup besar pada aki sehingga mengalami

penurunan tegangan lumayan cepat yang

dapat mempengaruhi pengisian pada baterai

handphone [4].

Berdasarkan permasalahan tersebut

maka pada penelitian ini dibuat alat untuk

pengisi accumulator (baterai) pada sistem

miniatur ruangan pemanas otomatis yang

memanfaatkan energi dari cahaya matahari.

Sensor yang digunakan untuk mengukur

tegangan baterai dan mengatur arus yang

masuk ke baterai adalah sensor MAX471.

Sistem kendali alat pengisi baterai otomatis

ini menggunakan mikrokontroler jenis


14

Arduino Uno [4]. Arduino Uno sebagai pusat

pengolahan data yang hasilnya akan

ditampilkan pada LCD 16×2.

METODE PENELITIAN

Pada Gambar 1 merupakan diagram

blok mengenai cara kerja dari sistem pengisian

baterai secara otomatis berbasis Arduino Uno

yang memanfaatkan sumber solar panel.

Terdapat empat blok dan cara kerja mengenai

sistem pengisian baterai otomatis ini yaitu,

blok sumber daya, blok input Arduino Uno,

blok proses dan blok output.

Gambar 1. Diagram Blok Pengisi Accumulator (Baterai)

Blok sumber daya yang terdapat pada

pengisi accumulator (baterai) otomatis ini

terdiri dari solar panel, penyetabil tegangan,

accumulator, dan converter. Setiap komponen

memiliki cara kerja masing-masing. Solar

panel yang terdapat pada perancangan alat ini

berfungsi sebagai sumber tegangan, dimana

sumber tegangan tersebut berasal dari energi

panas matahari yang di konversikan menjadi

energi listrik. Solar berfungsi untuk melewati

efek fotolistrik dimana bahan-bahan tertentu

menciptakan aliran listrik saat matahari

bersinar di atasnya. Solar panel sendiri terdiri

dari kristal silikon yang setiap setengah

didoping menjadi dopan yang berbeda untuk

menghasilkan sebuah semikonduktor.

Penyetabil tegangan yang terdapat pada

perancangan alat ini berfungsi untuk

menyetabilkan tegangan dari output solar

panel agar tetap stabil pada tegangan 13V

DC. Sumber tegangan yang terdapat pada

solar panel sendiri berasal dari panas matahari

yang tidak menentu, sehingga mengakibatkan

output dari solar panel tidak stabil, Oleh

karena itu dibutuhkan penyetabil tegangan

untuk menyetabilkan tegangan agar tegangan

output pada solar panel tetap stabil.

Accumulator (baterai) yang terdapat

pada perancangan alat ini berfungsi sebagai

menyimpan energi listrik yang berasal dari

solar panel. Selain itu, accumulator berfungsi

sebagai input tegangan atau sumber tegangan

15



pada saat kondisi accumulator atau baterai

sudah mencapai tegangan maksimal dari hasil

charging atau dalam kondisi baterai terisi

penuh. Pada perancangan miniatur keseluruhan

pemanas ruangan mengunakan infrared heater

dengan solar panel ini menggunakan dua buah

input yaitu solar panel dan accumulator. Input

solar panel sendiri digunakan apabila kondisi

accumulator atau baterai dalam keadaan

charging, sedangkan input dari accumalutor

digunakan pada saat kondisi accumulator atau

baterai dalam keadaan telah mencapai

tegangan maksimal. Dalam hal ini baterai

yang digunakan adalah baterai dengan kapasitas

12V-5A, dengan kondisi 100% pada baterai

yaitu pada tegangan 13V.

Converter yang digunakan pada

perancangan alat ini adalah buck converter

jenis LM2596 3A adjustable DC-DC stepdown

atau penurun tegangan. Converter jenis ini

difungsikan untuk menurunkan tegangan DC

maksimal hingga 3A dengan range DC 3.2V-

46V dengan selisih minimum input-output

1.5V. Buck converter berfungsi sebagai

penurun tegangan DC-DC pada output dari

accumulator. Tegangan yang dibutuhkan

pada input Arduino Uno yaitu sebasar 5V DC

sedangkan output accumulator sendiri sebesar

12V DC, sehingga dibutuhkan buck converter

untuk menurunkan tegangan agar tegangan

input pada Arduino menjadi 5V DC.

Pada blok input Arduino Uno ini

terdapat sensor tegangan yang digunakan

pada alat ini adalah jenis sensor tegangan dan

arus MAX471. Sensor tersebut mampu

membaca tegangan sebesar 3-25V DC untuk

Arduino Uno yang memiliki nilai input

sebesar 5V DC, serta mampu membaca arus

sebesar 0-3A DC. Sensor tegangan dan arus

ini berfungsi membaca nilai tegangan dan

arus yang terdapat pada output accumulator

dan kemudian mengirimkan data nilai

tegangan dan arus ke Arduino Uno sebagai

nilai input untuk diproses. Tabel 1 merupakan

konfigurasi pin-pin sensor MAX471 pada

Arduino Uno.

Tabel 1. Konfigurasi Pin-Pin Sensor MAX471 pada Arduino Uno

Pin Arduino Uno Keterangan

A0 Terhubung ke VT sensor

MAX471

A1 Terhubung ke AT sensor

MAX471

GND GND sensor MAX471

Pada blok proses sistem pengisi baterai

otomatis yang berbasis Arduino Uno dengan

memanfaatkan sumber dari solar panel ini

hanya menggunakan Arduino Uno dan relay

sebagai blok proses. Semua informasi atau

data-data diproses di Arduino Uno. Dalam hal

ini Arduino Uno memproses data-data dari

sensor MAX471 sebagai pembaca tegangan

dan arus. Tegangan diatur pada ≤11.66V

untuk melakukan proses charging dan ≥13


16

volt untuk tegangan maksimal. Setelah

informasi diterima Arduino Uno maka

selanjutnya diproses dan akan dikirim ke

relay untuk dieksekusi, apakah melakukan

charging apabila ≤11.66V atau memutuskan

tegangan pengisian baterai apabila tegangan

sudah mencapai ≥13V.

Pada blok output terdapat LCD dengan

tambahan I2C yang berfungsi untuk

menampilkan nilai tegangan dari accumulator,

arus dari accumulator, dan suhu dari miniatur

ruangan pemanas. Pada penelitian ini ditambah-

kan tampilan persentase dan kategori very low,

low dan full untuk mempermudah pembacaan

kapasitas accumulator. Tabel 2 merupakan

konfigurasi pin I2C ke Arduino Uno.

Tabel 2. Konfigurasi Pin I2C pada Arduino UNO

1602 Ic Module Arduino Uno

VCC 5V

GND GND

SDA A4

SCL A5

Setelah merancang alat melalui blok

diagram, skema rangkaian dari alat dapat

dibuat. Skema keseluruhan rangkaian dapat

dilihat pada Gambar 2. Pada Gambar 2,

diketahui bahwa rangkaian ini terdiri dari

sebuah mikrokontroler Arduino Uno Rev.3,

tegangan yang distabilkan menjadin 13V,

modul relay 2 channel, accumulator (baterai),

sensor MAX471, buck converter, LCD

dengan ditambahkan I2C.

Gambar 2. Skema Rangkaian Keseluruhan

Gambar 3 merupakan skema rangkain

modul relay 2 channel. Relay berfungsi sebagai

saklar atau swicth otomatis sesuai program

yang telah diprogram pada Arduino Uno.

17



Gambar 3. Skema Rangkain Modul Relay 2 Channel

Pada rangkaian relay, terdapat beberapa

komponen seperti transistor, resistor, dioda,

dan kumparan. Transistor pada relay

berfungsi sebagai saklar. Resistor pada relay

berfungsi sebagai pembatas arus yang masuk

ke dalam base pada transistor. Dioda pada

relay berfungsi sebagai pelindung transistor

jika terjadi arus feedback pada saat relay

dimatikan. Kumparan pada relay berfungsi

sebagai penggerak armature untuk menyambung-

kan rangkaian yang akan diaktifkan.

Gambar 4 merupakan skema rangkaian

dari buck converter LM2596. Buck converter

berfungsi untuk menurunkan nilai tegangan

dari keluaran baterai untuk masuk ke Arduino

Uno.

Gambar 4. Rangkain Buck Converter LM2956

Tegangan diatur menjadi 5V sebagai

tegangan masukkan untuk Arduino Uno dan

arus maksimum sebesar 3A. Buck converter

menurunkan tegangan sehingga tegangan

yang masuk ke Arduino menjadi aman dan

tidak merusak Arduino, dalam alat ini

tegangan yang diturunkan menjadi 5V.

Gambar 5 merupakan rangkain dari sensor

tegangan dan arus MAX471. Sensor MAX471

berfungsi sebagai pembaca atau pengontrol


18

dari nilai tegangan dan arus yang menjadi

nilai keluaran dari baterai. Nilai tegangan dan

dan arus pada baterai akan terkontrol dan

selanjutnya data yang diperoleh akan diproses

di Arduino Uno untuk melakukan proses

charging atau memutus tegangan pengisian.

Gambar 5. Skema Rangkaian Sensor MAX471

Pada rangkaian sensor MAX471

terdapat pin VT yang dihubungkan dengan

pin A0 pada Arduino, pin AT yang

dihubungkan dengan pin A1 pada Arduino,

dan pin GND yang di-hubungkan dengan pin

GND pada Arduino Uno. Microkontroller

Arduino Uno Rev.3 adalah sistem

pengendali yang digunakan dalam pe-

rancangan alat ini. Proses pengolahan data

masukan dan keluaran yang dihasilkan alat

dilakukan pada Arduino seperti yang terlihat

pada Gambar 6.

Gambar 6. Rangkaian Arduino Uno Rev.3

19



Arduino akan mengolah data masukkan

dari sensor tegangan dan arus sesuai dengan

program yang dibuat dan telah diunduh ke

dalam memori Arduino. Hasil dari pengolahan

data tersebut akan digunakan dalam pemberian

perintah kepada relay untuk mengeksekusi,

apakah akan men-charging atau memutuskan

tegangan pengisian baterai. Selain memberi

perintah kepada relay Arduino juga memberi

perintah untuk hasil output, yaitu menampilkan

data-data nilai tegangan dan arus yang akan

ditampilkan oleh LCD.


Realisasi rancang bangun pengisi

accumulator (baterai) untuk sistem miniatur

ruangan pemanas otomatis berbasis Arduino

Uno memanfaatkan sumber solar panel

seperti terlihat pada Gambar 7.

Gambar 7. Realisasi Hasil Perancangan

Gambar 7 yaitu hasil dari rancangan

sistem miniatur pemanas ruangan secara

keseluruhan. Gambar 7 menyerupai miniatur

rumah yang didalamnya terdapat ruangan

baterai, penyetabil tegangan, inverter, ruangan

untuk Arduino Uno beserta sensor-sensor, dan

ruangan pemanas yang menggunakan infared

ceramic heater. Pengujian pertama yang

dilakukan pada alat ini adalah melakukan

pengujian pada rangkaian transmitter. Pengujian

yang dilakukan adalah dengan mengamati

bentuk sinyal keluaran pada input dan output

rangkaian transmitter ketika diberikan input

audio.

Pengujian solar panel bertujuan untuk

mengetahui solar panel bekerja dengan baik

atau tidak. Pengujian ini dilakukan untuk

mengetahui nilai keluaran pada solar panel

berupa tegangan, arus dan daya maksimum.

Pengujian dimulai jam 8.00 WIB sampai dengan

jam 17.00 WIB. Tabel 3 merupakan data dari

hasil pengujian solar panel 18V-100W.

Tabel 3. Data Pengujian Solar Panel 18V-100W

Waktu

(WIB)

Tegangan

(Volt

Arus

(Ampere)

Daya

(Watt) Kondisi

08.00 15,3 0,7 10,71 Berawan

09.00 15,93 0,7 11,15 Berawan


20

10.00 16,9 0,71 11,99 Cerah

11.00 18,69 0,72 13,45 Cerah

12.00 18,4 0,71 13,06 Cerah

13.00 18,45 0,71 13,09 Cerah

14.00 18,01 0,71 12,78 Cerah

15.00 17,05 0,71 12,1 Cerah

16.00 15,3 0,7 10,71 Berawan

17.00 15,23 0,65 9,89 Berawan

Pada tabel 1 terlihat bahwa nilai

tegangan tertinggi yang didapat dari solar

panel adalah 18.69V, yang bertepatan pada

pukul 11.00 WIB. Hal itu menandakan bahwa

pada jam 11.00 WIB keadaan atau kondisi

dari cahaya matahari cerah dan sangat terik

atau tak terhalang oleh awan. Nilai tegangan

terendah yang didapatkan dari solar panel

adalah 15.23V, yang bertepatan pada pukul

17.00 WIB. Hal tersebut menandakan pada

pukul 17.00 WIB kondisi dari cahaya

matahari sudah mulai terhalang oleh awan,

sehingga mengakibatkan nilai tegangan yang

didapatkan dari solar panel menjadi nilai

terendah dibanding waktu-waktu sebelumnya

pada saat pengambilan data mengenai

pengujian solar panel.

Rangkaian LCD adalah perangkat yang

memiliki fungsi untuk menampilkan data

dalam suatu sistem. Pengujian LCD ini

berfungsi untuk mengetahui LCD sudah dapat

menampilkan data sesuai dengan perancangan

suatu sistem dengan membandingkan dengan

hasil pengukuran menggunakan alat ukur.

Dalam hal ini LCD akan menampilkan nilai

tegangan bertai, arus pada baterai, persentasi

dengan kategori kapasitas baterai yang tersedia

dan menampilkan suhu pada miniatur ruangan

pemanas. LCD yang digunakan pada penelitian

ini berukuran 16×2 dengan penambahan I2C

LCD untuk mengurangi jumlah pin yang

digunakan untuk menghubungkan ke Arduino

Uno. Skema pengujian 16×2 I2C LCD terlihat

pada Gambar 8.

Gambar 8. Blok Diagram Pengujian 16×2 I2C LCD

21



Berdasarkan Gambar 8, saat pengujian

LCD langsung dihubungkan ke mikrokontroler

Arduino Uno. Pengujian dilakukan dengan

memprogram mikrokontroler Arduino Uno

untuk menampilkan data. Jika data yang

ditampilkan sudah sesuai dengan program di

mikrokontroler, maka LCD sudah bekerja

dengan baik. Hasil pengujian tampilan LCD

dapat dilihat pada Gambar 9.

Gambar 9. Hasil Pengujian Tampilan LCD

Gambar 9 merupakan hasil dari

pengujian rangkaian LCD. Layar LCD

menampilkan indikator tegangan, tegangan

baterai, arus, suhu. Hal tersebut sesuai dengan

perintah yang dikirimkan dari Arduino Uno,

artinya LCD dapat bekerja dengan baik.

Pada pengujian dan pembahasan

pengisian baterai ini bertujuan untuk

mengetahui berapa lama pengisian kapasitas

baterai dengan menentukan berapa besar arus

dan tegangan yang diberikan dalam pengisian

kapasitas baterai. Pengujian ini tegangan

diberikan sebesar 13V karena biasanya diatur

110% -115% dari nominal tegangan baterai

dan arus yang diberikan mengikuti besarnya

arus yang bersumber dari pembangkit listrik

tenaga surya. Hasil pengujian pengisian

baterai terlihat pada Gambar 10.

Gambar 10. Blok Diagram Pengujian Arus Pengisian Baterai Menggunakan Sensor dan Alat Ukur


22

Setelah melakukan pengujian pengisian

baterai dengan menggunakan sensor

MAX471 yang diproses di Arduino Uno dan

menggunakan alat ukur manual yaitu dengan

multimeter maka didapatkan hasil

pengukuran. Hasil pengukuran arus pengisian

dan tegangan pengisian dapat dilihat pada

Tabel 4.

Tabel 4. Data Pengisian Baterai

Jam Tegangan

Baterai Arus

Pengisian Tegangan Pengisian Keterangan

ke (Volt) (Ampere) (Volt)

0 11,66 0,15 13,21 Charging

1 11,84 0,2 06.00 Charging

2 12,02 0,25 06.28 Charging

3 12,65 0,3 13,6 Charging

4 12,77 0,33 13,8 Charging

5 12,79 0,36 13,75 Charging

6 12,89 0,38 13,78 Charging

7 12,95 0,35 13,7 Charging

8 12,97 0,34 13,67 Charging

9 13 0,3 13,2 Discharge

Berdasarkan hasil pengukuran yang

terdapat pada Tabel 4 maka dapat dibuat

grafik hasil pengujian pengisian baterai

seperti pada Gambar 11.

Gambar 11. Grafik Pengisian Baterai

Berdasarkan hasil Tabel 4 dan Gambar

11, pengujian pengisian baterai 12V-5Ah

dapat dilakukan selama kurang lebih 10 jam

dengan kondisi arus yang tidak konstan

karena mengikuti besarnya arus dari solar

panel. Jika dilihat dari data sheet baterai

dengan kapasitas 12V-5Ah merek GS Astra

dengan tipe 12N10-3B diberikan arus sebesar

0.5 Ampere selama 10 jam. Sebaiknya untuk

proses charging diberikan arus 0.5 Ampere

23



sesuai dengan ketentuan pabrik sehingga

menjaga umur dan kualitas baterai agar tetap

awet. Bila diberikan arus yang sangat besar

(quick charge) bisa membuat umur baterai

menjadi lebih pendek.

Pada pengujian dan pembahasan lama

pemakaian baterai ini bertujuan untuk

mengetahui berapa lama pemakaian baterai

dapat digunakan untuk mem-back up beban

pemanas. Hasil pengujian terlihat pada Tabel 5.

Tabel 5. Data Hasil Pengukuran Lama Pemakaian Baterai 12V- 5Ah dengan Beban 75W

Waktu Tegangan Arus Keterangan

(Menit) (Volt) (Ampere)

0 13 1,3 Discharge

20 12,1 1,2 Discharge

35 11,71 1,17 Discharge

40 11,66 0,15 Charging

Tabel 5 merupakan tabel pengukuran

lama pemakaian baterai 12V 5 Ah dengan

menggunakan beban 75 watt. Apabila dilihat

dari hasil pengukuran pada menit ke 0 dan

tegangan awal pada baterai sebesar 13.00V

dengan arus sebesar 1.23A. Setelah 20 menit

tegangan pada baterai berkurang sekitar 0.9V

menjadi 12.10 dengan arus 1.20A. Sampai

pada menit ke 35 tegangan berkurang sebesar

0.39V menjadi 11.71V dengan arus 1.17A.

Pada menit ke 40 berkurang sebesar 0.05V

menjadi 11.66V dengan arus 1.09A. Pada saat

tegangan telah mencapai 11.66V maka baterai

akan secara otomatis melakukan pengisian

baterai sampai pada tegangan baterai menjadi

13V. Setelah baterai mencapai 13V maka

pengisian baterai pun akan berhenti dan

baterai akan melakukan discharge sampai

baterai kembali menjadi 11.66V.

Gambar 12 merupakan grafik dari hasil

pengukuran pemakaian baterai dengan beban

sebesar 75 watt sesuai pada Tabel 5.

Gambar 12. Pengukuran Lama Pemakaian Baterai 12V -5Ah dengan Beban 75W


24

Pada Gambar 12 dapat dilihat tegangan

dari baterai mengalami penurunan. Hal itu

terjadi karena baterai mem-back up beban

sebesar 75W selama kurang lebih 40 menit.

Jika dilakukan pengujian dengan cara

perhitungan dengan beban = 75W, aki = 12V,

5Ah, maka I = 75/12 = 6.25 A, dan Tb =

I(Ah)/I = 5/6.25 = 0.8 jam. Apabila dilihat

dari hasil perhitungan ketahanan baterai,

secara teori baterai dapat mem-back up beban

selama 0.8 jam atau sekitar 48 menit.


Pada penelitian ini telah berhasil dibuat

alat pengisi accumulator (baterai) untuk

sistem miniatur ruangan pemanas otomatis

berbasis Arduino Uno dengan memanfaatkan

sumber solar panel. Dengan menggunakan

sensor MAX471, tegangan dan arus pada

baterai dapat terbaca atau termonitor dan

dapat mengirim data untuk diproses di

Arduino Uno. Data yang terbaca oleh sensor

MAX471 diantaranya tegangan dan arus pada

saat discharge 13V dengan arus 1.23A, dan

pada saat charging dengan nilai tegangan

11.66V dengan arus 1.09A.

LCD 16×2 dengan tambahan I2C dapat

menampilkan muatan pada baterai, baik pada

saat charging atau pada saat discharge.

Modul relay 2 channel yang terprogram di

Arduino Uno menjadi saklar otomotatis atau

auto cut off dalam proses pengisian baterai.

Auto cut off ini sangat bermanfaat untuk

proses charging atau pengisian baterai guna

menghindari baterai dari over charging

sehingga menjaga kondisi baterai dan

menghindari dari kerusakan. Proses auto cut

off terjadi apabila tegangan pada baterai sudah

mencapai ≥13V dan memulai charging

kembali pada saat nilai tegangan pada baterai

sudah mencapai ≤ 11.66V.

Sistem pengisi baterai otomatis untuk

sistem miniatur ruangan pemanas berbasis

Arduino Uno yang bersumber dari solar panel

dengan kapasitas baterai 12V-5Ah dapat

mem-back up beban pemanas 75W selama

±40 menit. Berdasarkan hasil perhitungan

mengenai pemakaian baterai sesuai kapasitas-

nya, baterai seharusnya mampu mem-back up

beban selama 0.8 jam atau 48 menit. Akan

tetapi, pada uji coba baterai hanya mampu

mem-back up beban selama 40 menit saja.

Hal itu terjadi dikarenakan adanya kerugian

pada sistem miniatur pemanas ruangan

dengan menggunakan infared cemamic heater

sebagai beban, sehingga baterai tidak bekerja

secara maksimal.

Dalam penelitian yang telah dilakukan

ini ada beberapa evaluasi dari peneliti dalam

hal pembuatan alat secara keseluruhan. Dengan

beban yang lumayan besar untuk kategori

pembuatan miniatur atau prototipe sebaiknya

menggunakan kapasitas baterai yang lebih

besar. Dengan kapasitas baterai lebih besar

dapat mem-back up beban sehingga bisa

digunakan lebih lama. Penggunaan sensor

tegangan dan arus harus disertai dengan

pengukuran secara manual, karena pada

prosesnya terkadang terjadi perbedaan data.

25



DAFTAR PUSTAKA

[1] Sukandarrumidi, H. Z. Kotta dan D.

Wintolo, Energi terbarukan konsep

dasar menuju kemandirian energi.

Yogyakarta: UGM Press, 2013.

[2] B. Anto, E. Hamdani dan R. Abdullah,

“Portable battery charger berbasis sel

surya,” Jurnal Rekayasa Elektrika, vol.

11, no. 1, hal. 19 – 24, 2014.

[3] E. Prianto, S. Yatmono, dan A. Asmara,

“Pengembangan solar panel dan inverter

sebagai alat untuk charging baterai pada

sepeda listrik,” Jurnal Edukasi Elektro,

vol. 1, no. 2, hal. 148 – 156, 2017.

[4] S. Hidayat, “Pengisi baterai portable

dengan menggunakan sel surya,” Jurnal

Energi dan Kelistrikan, vol. 7, no. 2, hal.

137 – 143, 2015.

[5] A. Kadir, From zero to a pro Arduino.



26

PROTOTIPE SISTEM PARKIR KENDARAAN DENGAN RFID

BERBASIS ARDUINO UNO R3

1Edo Wijaya, 2Bayu Kumoro Yakti 1,2Jurusan Teknik Elektro, Fakultas Teknologi Industri Universitas Gunadarma

Jl. Margonda Raya No. 100, Depok 16424, Jawa Barat [email protected], [email protected]

Abstrak

Saat ini sistem parkir merupakan hal terpenting dalam kehidupan sehari-hari. Sistem

parkir yang semakin modern, khususnya tempat parkir kendaraan mendorong manusia untuk

berpikir bagaimana cara supaya sistem parkir efisien dan efektif. Pada penelitian ini dibuat

prototipe sistem parkir kendaraan berbasis Arduino Uno dengan Radio Frequency

Identification (RFID). Sistem parkir dibuat dengan metode membuka dan menutup portal pintu

keluar kendaraan menggunakan RFID. Alat ini terdiri dari sebuah Arduino Uno dan

komponen-komponen pendukungnya. Cara kerja sistem parkir kendaraan ini yaitu langkah

pertama pada pintu masuk untuk sensor modul infrared akan dilewati oleh kendaraan maka

motor servo akan aktif yang berfungsi sebagai indikator untuk membuka dan menutup portal

pintu masuk ataupun pintu keluar kendaraan area parkir. Hasil pengujian menunjukkan bahwa

jika kendaraan mau keluar maka RFID tag yang dimasukkan benar maka akses diterima motor

servo aktif dan LCD menampilkan kapasitas area parkir tersebut. Jika RFID tag tidak terdaftar

maka motor servo tidak aktif.

Kata Kunci: Arduino Uno, motor servo, RFID, sensor modul infrared, sistem parkir

Abstract

Nowadays parking system is the most important thing in daily life. An increasingly

modern parking system, especially vehicle parking lots, encourages people to think about how

to make parking systems efficient and effective. In this research, a prototype of Arduino Uno-

based vehicle parking system with Radio Frequency Identification (RFID) was made. The

parking system is made by the method of opening and closing the vehicle exit portal using

RFID. This tool consists of an Arduino Uno and its supporting components. The way this

vehicle parking system works is that the first step at the entrance to the infrared sensor module

will be bypassed by the vehicle, the servo motor will be active which serves as an indicator to

open and close the vehicle entrance or exit portal of the parking area vehicle. The test results

show that if the vehicle is going out, the RFID tag is entered correctly then the access is

received by the active servo motor and the LCD displays the capacity of the parking area. If the

RFID tag is not registered then the servo motor is not active.

Keywords: Arduino Uno, infrared sensor modules, motor servo, parking systems, RFID



27

Wijaya, Yakti Prototipe Sistem Parkir…


PENDAHULUAN

Saat ini sistem parkir merupakan hal

terpenting dalam kehidupan sehari-hari. Sistem

parkir yang semakin modern, khususnya

tempat parkir kendaraan mendorong manusia

untuk berpikir bagaimana cara supaya sistem

parkir kendaraan yang efisien dan efektif.

Kemajuan teknologi khususnya dalam bidang

sistem parkir kendaraan akan memberikan

manfaat yang sangat besar bagi pemilik

kendaraan yang akan parkir di area parkir

tersebut. Secara praktis teknologi tersebut

akan menjadi konsumsi atau kebutuhan

sekunder personal, sehingga pengguna dapat

lebih mudah melakukan parkir kendaraan.

Teknologi yang berada dalam ruang lingkup

ini dapat pula diaplikasikan sebagai suatu media

yang dapat mempermudah aktivitas sehari-hari.

Radio Frequency Identification (RFID)

merupakan teknologi yang masih baru, dan

akan terus berkembang. Seiring dengan

kemajuan teknologi rangkaian terintegrasi,

maka dapat dipastikan bahwa RFID dapat

diaplikasikan dalam berbagai bidang. Kebutuhan

akan RFID juga akan bertambah di waktu

yang akan datang, karena kebutuhan akan

proses yang berhubungan dengan identifikasi

dan keamanan yang lebih nyaman, efisien,

dan hemat waktu [1]. Salah satunya sebagai

sistem parkir menggunakan RFID untuk

mengganti metode parkir kendaraan yang

dahulu menggunakan tiket parkir konvesional.

Teknologi ini merupakan aplikasi dari

pemanfaatan RFID, sebagai input data yang

hanya dapat digunakan oleh pengguna.

Beberapa penelitian menggunakan RFID

dalam mengatasi permasalahan sehari-hari.

Pada penelitian yang dilakukan oleh Roossano

dan Purnomo, menggunakan RFID dalam

pembuatan prototipe kunci pintu ruangan

otomatis. Sistem RFID yang dibuat pada

penelitian tersebut terdiri dari tiga komponen

utama yaitu tag, reader, dan basis data. Tag

RFID berfungsi sebagai objek pengenal yang

di dalamnya terdapat data. RFID reader yang

digunakan sebagai informasi pada tag RFID.

Basis data sebagai repositori informasi tentang

objek yang dimiliki oleh tag RFID. Berdasarkan

hasil uji coba, kunci pintu akan terbuka secara

otomatis jika tag RFID yang dibaca oleh

RFID reader sesuai dengan basis data [2].

Pada penelitian tersebut digunakan Arduino

Uno sebagai basis data dan memproses data

yang diperoleh dari RFID [3].

Pada penelitian yang dilakukan oleh R.

Alief, Darjat dan Sudjadi menggunakan RFID

pada prototipe sistem ruang kelas cerdas. Pada

penelitian tersebut RFID digunakan sebagai

peralatan utama dalam mengontrol pengguna

ruang kelas sehingga hanya pengguna yang

telah teregistrasi dalam basis data yang dapat

menggunakan ruang kelas. Berdasarkan hasil

uji coba, sistem ruang kelas cerdas menggunakan

RFID sudah berjalan dengan baik dan sesuai

dengan algoritma yang dibuat. Pengguna yang

melakukan akses masuk ke dalam ruang kelas

akan tersimpan datanya pada reader RFID [4].


28

RFID juga telah dimanfaatkan dalam

sistem keamaan laboratorium. Pada penelitian

tersebut telah berhasil dibuat prototipe sistem

keamanan laboratorium berbasis Arduino

Mega. Pada sistem tersebut terdapat sensor

PIR (Passive Infrared) dan RFID. Hasil uji

coba menunjukkan bahwa pada jarak 2.5

meter pada sudut 60o sensor PIR tidak bisa

menangkap sumber gerakan manusia. Pengujian

menggunakan RFID dapat disimpulkan bahwa

kartu dapat dibaca oleh RFID reader dengan

jarak maksimal 3 cm tanpa adanya halangan

antara RFID reader dan kartu. Jika terdapat

halangan, kartu dapat terbaca maksimal pada

jarak 1 cm [5].

Pada penelitian ini dibuat prototipe

sistem parkir kendaraan menggunakan RFID

berbasis Arduino Uno R3. Mekanisme prototipe

ini menggunakan Arduino Uno sebagai

rangkaian pengendali, RFID reader sebagai

input data pada saat kendaraan keluar dari

area parkir, sensor infrared sebagai pintu

masuk area parkir, I2C LCD 16×2 sebagai

penampil data kapasitas area parkir dan motor

servo sebagai indikator buka tutup palang

pintu masuk serta keluar area parkir.

METODE PENELITIAN

Pada tahap awal penelitian dilakukan

identifikasi masalah yang mendasari pembuatan

alat. Tujuan alat dibuat untuk memberikan

kenyamanan dan keamanan yang efektif dan

efisien karena masalah parkir kendaraan yang

memiliki sistem parkir yang standar. Selanjut-

nya dilakukan studi literatur, yaitu pembelajaran

materi-materi yang terkait dari buku-buku,

catatan sewaktu kuliah, datasheet serta media

informasi lainnya.

Setelah studi literatur dilakukan

perancangan prototipe sistem parkir kendaraan

berbasis Arduino Uno dengan Radio Frequency

Identification (RFID) menggunakan blok diagram.

Blok diagram pembuatan prototipe dapat di-

lihat pada Gambar 1. Blok diagram terdiri dari

blok input, blok proses dan blok output. Pada

blok input terdiri dari RFID tag, RFID reader

dan sensor modul infrared. Blok proses terdiri

dari Arduino Uno, dan blok output terdiri dari

I2C LCD 16×2 dan motor servo.

Gambar 1. Blok Diagram Prototipe

Selanjutnya prototipe yang dibuat

dalam bentuk rangkaian dan disesuaikan

dengan blok diagram. Tiap rangkaian ini

kemudian dihubungkan menjadi rangkaian

lengkap seperti pada Gambar 2.

29



Gambar 2. Rangkaian Keseluruhan

Berdasarkan Gambar 2, rangkaian

shield minimum sistem menghubungkan

RFID reader, sensor modul infrared, I2C

LCD 16×2 dan motor servo. Pada penelitian

ini menggunakan Arduino Uno untuk

memberikan tegangan 3,3V untuk supply

RFID reader pada pin 3.3V karena pada

RFID reader membutuhkan tidak lebih dari

tegangan 3.3V. Pada tegangan 5V untuk

supply I2C LCD 16×2, sensor modul infrared

pada pin 5V karena pada I2C LCD 16×2

membutuhkan tegangan 5V dan pada

tegangan 5V untuk supply 2 motor servo

yaitu motor servo pertama untuk pintu masuk

dan motor servo kedua untuk pintu keluar.

Selanjutnya dilakukan pembuatan

prototipe sistem parkir kendaraan berbasis

Arduino Uno dengan RFID. Pembuatan

prototipe diawali dengan inisialisasi pada

beberapa komponen yang terhubung pada

port input dan output Arduino Uno ketika

rangkaian diberi tegangan 7.2 volt. Setelah

inisialisasi, pada tampilan LCD akan

menampilkan kapasitas parkir yang belum

ditempati “Parkir Tersedia” pada baris

pertama dan “3“ pada baris kedua.

Selanjutnya pada pintu masuk area

parkir, jika kendaraan tersebut masuk area

parkir maka akan melewati sensor infrared

yang berfungsi untuk mendeteksi kendaraan

yang akan masuk area parkir. Portal pintu

masuk akan terbuka dan tutup kembali jika

kendaraan sudah berada di dalam area parkir.

LCD akan menampilkan kapasitas parkir

yang belum ditempati “Parkir Tersedia” pada

baris pertama dan “2“ jadi berkurang

kapasitas parkir karena ada kendaraan yang

parkir.

Jika pada kondisi penuh maka

kendaraan yang akan masuk area parkir tidak

akan bisa masuk, motor servo tidak akan aktif

dan tampilan pada LCD akan menampilkan

“Parkir Tersedia” pada baris pertama dan

“PENUH“ jadi area parkir sudah penuh tidak

bisa ditempatin lagi. Jika kendaraan akan

keluar dari area parkir maka pemilik


30

kendaraan akan menempelkan kartu RFID

tag. Jika RFID tag didekatkan pada RFID

reader maka RFID reader akan membaca

nomor UID pada kartu RFID tag. Nomor UID

pada kartu RFID tag adalah nomor unik untuk

identitas pada tiap RFID tag.

Jika nomor UID pada RFID tag

terdaftar pada source code Arduino Uno maka

LCD akan menampilkan kapasitas area parkir

yang bertambah karena kendaraan tersebut

keluar dari area parkir “Parkir Tersedia” pada

baris pertama, “3” pada baris kedua dan

motor servo akan aktif berfungsi sebagai

membuka dan menutup portal pintu keluar

area parkir. Jika pada tahap membaca nomor

UID RFID tag yang tidak terdaftar pada

source code Arduino Uno maka motor servo

tidak akan aktif yang berarti akses ditolak

karena RFID tag salah. Selanjutnya akan

sama langkahnya dari awal sampai akhir.

Flowchart pembuatan prototipe sustem parkir

kendaraan berbasis Arduino Uno dengan

RFID dapat dilihat pada Gambar 3. Setelah

prototipe sistem parkir dibuat selanjutnya

dilakukan uji coba dan analisa pada prototipe

sistem parker tersebut.

Gambar 3. Flowchart Sistem Parkir

31




Pada penelitian ini dilakukan pengujian

di beberapa bagian. Pengujian ini bertujuan

untuk menganalisa pada setiap bagian

didalam alat sistem parkir kendaraan dengan

RFID. Beberapa bagian yang akan diuji dan

dianalisa yaitu LCD, RFID, motor servo, dan

sensor infrared.

Saat rangkaian aktif LCD akan

menampilkan tulisan “Parkir Tersedia” pada

baris pertama dan baris kedua “3” untuk

menandakan area parkir tersebut masih

kosong belum ditempatkan kendaraan

manapun. Contoh tampilan awal pada LCD

saat diberikan maksimum kapasitas area

parkir yaitu 3 kendaraan dapat dilihat pada

Gambar 4.

Gambar 4. Tampilan Awal pada LCD saat Rangkaian Diaktifkan

Pengujian sistem selanjutnya dilakukan

pada keadaan pertama untuk pintu masuk area

parkir motor servo dalam keadaan tidak aktif.

Apabila sensor infrared ini dilewati kendaraan

maka sensor infrared akan aktif dan motor

servo akan aktif membuka portal selama 3

detik setelah itu menutup kembali. LCD akan

menampilkan tulisan “Parkir Tersedia” pada

baris pertama dan baris kedua “2” untuk

menandakan ada kendaraan yang masuk

untuk parkir. Pada tampilan LCD saat ada

kendaraan masuk akan berkurang kapasitasnya

dari 3 area parkir menjadi sisa 2 area parkir


Gambar 5. Tampilan LCD pada saat Kendaraan Masuk Area Parkir


32

Selanjutnya LCD akan menampilkan

tulisan “Parkiran” pada baris pertama dan

baris kedua “Penuh” karena area parkir

tersebut sudah penuh walaupun kendaraan

tersebut memaksa masuk ke area parkir

tersebut. Motor servotidak akan aktif atau

portal pintu masuk kondisi menutup seperti

terlihat pada Gambar 6.

Gambar 6. Tampilan pada LCD Parkiran Penuh

Tahap selanjutnya yaitu tap atau

mendekatkan RFID tag pada RFID reader. Jika

RFID tag yang benar LCD akan menampilkan

tulisan “Parkir Tersedia” pada baris pertama

dan baris kedua “2” untuk menandakan ada

kendaraan yang keluar dari parkir. Pada

tampilan LCD saat ada kendaraan yang keluar

akan bertambah kapasitasnya dari 2 area

parkir menjadi sisa 3 area parkir seperti pada

Gambar 7.

Gambar 7. Tampilan LCD saat Kendaraan Keluar Area Parkir

33



Analisa pertama dilakukan untuk

memeriksa gelombang pada pin RFID reader.

RFID reader menggunakan komunikasi

Serial Pheriperal Interface (SPI) untuk ber-

komunikasi dengan mikrokontroler. Komunikasi

SPI adalah full duplex yaitu komunikasi dua

arah dimana pihak pengirim dan penerima

bisa berkomunikasi dua arah secara bersama-

sama.

Pada pengujian RFID digunakan

beberapa alat bantu, yaitu osiloskop. Ada 4

pin komunikasi SPI yaitu SCK, MOSI, MISO

dan SS. Serial clock (SCK) merupakan data

biner yang keluar dari master ke slave yang

berfungsi sebagai clock dengan frekuensi

tertentu. SCK atau SCLK ini adalah clock

yang dihasilkan master yang berguna

menandakan komuniaksi SPI dan untuk

melakukan shifting terhadap shift register dari

kedua device. Master Out Slave Input (MOSI)

merupakan pin yang berfungsi sebagai jalur

data pada saat data keluar dari master dan

masuk ke dalam slave. Master Input Slave

Output (MISO) merupakan pin yang

berfungsi sebagai jalur data yang keluar dari

slave dan masuk ke dalam master. Slave

Select (SS) adalah pin yang digunakan untuk

memilih slave mana yang akan diajak

berkomunikasi oleh master, dengan asumsi

lebih dari satu slave device. Pin ini yang

berfungsi untuk mengaktifkan slave sehingga

pengiriman data hanya dapat dilakukan jika

slave dalam keadaan aktif (active low). Sinyal

MOSI, SCK, dan SS berasal dari master

untuk dikirim ke slave. MISO digunakan

untuk menerima sinyal dari slave. Gambar 8

merupakan komunikasi serial peripheral

interface pada RFID.

Gambar 8. Komunikasi Serial Peripheral Interface pada RFID

Pada Gambar 8, komunikasi serial

peripheral interface pada RFID dihubungkan

pada pin Arduino Uno. Pada pengambilan

gambar gelombang tiap pin diambil dengan

mencuplik sebagian gelombang.


34

Gambar 9. Gelombang Pin SCK dan MOSI Keluaran Data dari Arduino Uno ke RFID

Pada Gambar 10, gelombang pin SCK

dan MOSI keluaran data dari RFID masuk ke

dalam Arduino Uno. Data pada Arduino Uno

masuk menuju RFID reader melalui jalur data

MOSI. Data yang terbaca pada pin MOSI

adalah data biner 100100000000000 yang

dikirim dari Arduino UNO menuju RFID

reader. Kemudian dilakukan analisa

gelombang jalur data MISO seperti pada

Gambar 11.

Gambar 10. Gelombang Pin SCK dan MISO Keluaran Data dari RFID ke Arduino Uno

Gelombang pin SCK dan MISO keluaran

data dari RFID masuk ke dalam Arduino Uno

seperti terlihat pada Gambar 11. Data yang

terdapat pada RFID tag dibaca oleh RFID reader

dikirim menuju mikrokontroler melalui jalur

data MISO. Data yang terbaca pada pin MISO

adalah data biner 0000000001000100 yang

dikirim dari RFID reader menuju Arduino Uno.

Gambar 11. Gelombang Pin SCK dan SS

35



Pada Gambar 11, pin SS dalam

keadaan aktif (aktif low) karena RFID dipilih

untuk diajak komunikasi oleh Arduino UNO.

Pada pengujian motor servo digunakan beberapa

alat bantu, yaitu osiloskop, multimeter dan

busur derajat. Motor servo dikendalikan dengan

mengirimkan pulsa melalui kabel kontrol

dengan variabel lebar pulsa terkirim atau

biasa disebut Pulse Width Modulation (PWM).

Posisi netral motor didefinisikan sebagai

posisi dimana servo memiliki jumlah yang

sama dari potensi rotasi di kedua searah jarum

jam atau berlawanan arah jarum jam arah.

PWM yang dikirim ke motor menentukan

posisi poros, dan berdasarkan durasi dari

pulsa yang dikirim melalui kabel kontrol rotor

akan berubah ke posisi yang diinginkan.

Motor servo mengharapkan untuk mendapat

pulsa setiap 20 ms dan panjang pulsa akan

menentukan seberapa jauh motor berubah.

Gambar 12 merupakan gambar

gelombang servo saat membuka kunci

menghasilkan gelombang PWM mendapatkan

pulsa setiap 20 ms. Posisi yang dikehendaki

terkirim melalui pulsa listrik pada kabel,

kecepatan motor akan proporsional sebanding

antara posisi sekarang dan posisi yang

dikehendaki. Hal tersebut berarti jika posisi

sekarang dekat dengan posisi yang

dikehendaki maka motor akan berputar

perlahan, sebaliknya jika posisinya jauh,

motor akan berputar lebih cepat.

Gambar 12. Gambar Gelombang Servo Saat Aktif

Berdasarkan Tabel 1, jika motor servo

diberi perintah pada sudut 0º dan diberi

tegangan sebesar 4.685V, maka hasilnya

motor servo tersebut tidak bergerak. Jika

motor servo diberi perintah pada sudut 30º

dan diberi tegangan sebesar 4.685V, maka

hasilnya motor servo tersebut bergerak dan

membentuk sudut 40º.

Tabel 1. Servo Saat aktif Pada Sudut Istimewa

Sudut Tegangan Terukur

0º 4.685V 0º

30º 4.685V 40º

45º 4.685V 55º


36

60º 4.685V 80º

90º 4.685V 110º

Sensor infrared terdiri dari beberapa

komponen sebagai pendukungnya yaitu LED

sebagai indikator jika sensor tersebut aktif,

potensiometer sebagai pengatur jarak sensor

tersebut aktif dan lain-lain yang komponen

tersebut dihubungkan menjadi sensor modul

infrared. Pada pengujian sensor infrared

digunakan beberapa alat bantu, yaitu

multimeter.

Mekanisme sensor infrared adalah

mengirimkan sinar (Tx) infra merah ke bagian

depan, sementara itu disamping sumber infra

merah diletakkan sensor (Rx) infra merah.

Apabila di depan tidak ada benda atau

rintangan, maka tidak akan ada sinar infra

merah yang memantul ke sensor, tetapi

apabila ada benda atau rintangan maka sinar

infra merah akan memantul dan pantulan

sinar ini akan terdeteksi oleh sensor infra

merah, dan selanjutnya diolah melalui

Arduino Uno dan Arduino Uno akan

mengatur pergerakan motor.

Tabel 2 Sensor Infrared Saat Kondisi Tertentu

Kondisi Tegangan

Terhalang 4.625V

Tidak Terhalang 0V

Berdasarkan Tabel 2, jika sensor

infrared terhalang oleh benda maka akan

bertegangan 4.625V, karena pada saat sensor

infrared terhalang maka sensor akan bekerja.

Pada sensor infrared tidak terhalang oleh

benda maka akan bertegangan 0V, karena

pada saat sensor infrared tidak terhalang

maka sensor tidak akan bekerja.


Berdasarkan hasil penelitian yang

dilakukan pada sistem parkir kendaraan

dengan Radio Frequency Identification

(RFID) berbasis Arduino UNO R3 dapat

disimpulkan bahwa alat yang dibuat dapat

bekerja dengan baik serta dianalisa dan diuji

untuk data-data yang diperlukan dalam

penelitian. LCD menampilkan kapasitas dari

area parkir pada setiap kendaraan yang akan

masuk dan keluar area parkir. Jika motor

servo diberi perintah pada sudut 0º, maka

hasilnya motor servo tersebut tidak bergerak

karena pada sudut tersebut motor servo diam

ditempat atau posisi awal adalah 0º. Jika

motor servo diberi perintah pada sudut 30º,

maka hasilnya motor servo tersebut bergerak

dan membentuk sudut 40º. Jika sensor

infrared terhalang oleh benda maka akan aktif

dan menghasilkan tegangan sebesar 4.685V.

Pada saat sensor infrared tidak terhalang oleh

benda tidak akan aktif dan menghasilkan

37



tegangan sebesar 0V. Pada pengujian RFID

didapat gelombang yang isinya berupa data-

data yang akan diolah dari RFID kepada

Arduino Uno.

Sistem parkir kendaraan berbasis

Arduino Uno menggunakan Radio Frequency

Identification (RFID) dapat dikembangkan

dengan menambahkan lokasi area parkir yang

kosong untuk menghemat waktu pencarian

tempat parkir. Selain itu dapat juga

ditambahkan dengan kartu elektronik yang

digunakan untuk membayar biaya parkir di

seluruh area parkir. Pada penelitian lebih

lanjut dapat dibuat sistem kendaraan yang

dapat parkir sendiri sehingga kendaraan

tersebut akan diparkirkan secara otomatis

oleh sistem tersebut.

DAFTAR PUSTAKA

[1] A. Juels, “RFID Security and Privacy: A

Research Survey,” IEEE Journal on

Selected Areas in Communications, vol.

24, no. 2, hal. 381 – 394, 2006.

[2] A. A. A. Roossano dan J. Purnomo,

“Desain dan prototipe kunci pintu

otomatis menggunakan RFID berbasis

Arduino Uno,” Jurnal Ilmiah Informatika

dan Komputer, vol. 21, no.2, hal. 86 –

93, 2016.

[3] A. Kadir, From Zero To a Pro Arduino.


[4] R. Alief, Darjat dan Sudjadi,

“Pemanfaatan teknologi RFID melalui

kartu identitas dosen pada prototipe

sistem ruang kelas cerdas,” Jurnal

Transmisi, vol. 16, no. 2, hal. 62 – 68, 2014.

[5] G. M. Pradipta, N. Nabilah, H. I. Islam,

D. H. Saputra, S. Said, A. Kurniawan, H

Syafutra, S. N. Neiman, dan Irzaman,

“Pembuatan prototipe sistem keamanan

laboratorium berbasis Arduino Mega”,

Dalam Prosiding Seminar Nasional

Fisika, 2016, hal. 31 – 36.


38

PURWARUPA ALAT PENDETEKSI DETAK JANTUNG

BERBASIS ATMEGA328

1Ilham Muarif Ambary,

2Wahyu Kusuma Raharja

1,2Jurusan Teknik Elektro, Fakultas Teknologi Industri Universitas Gunadarma Jl. Margonda Raya No. 100, Depok 16424, Jawa Barat


Abstrak

Jantung merupakan organ paling penting dalam tubuh manusia yang berfungsi untuk memompa darah ke seluruh tubuh. Berdasarkan pada kondisi tersebut kesehatan jantung manusia harus benar-benar diperhatikan. Salah satu cara untuk mengetahui kondisi kesehatan jantung adalah dengan mengetahui detak jantung per menit. Pada penelitian ini dibuat suatu purwarupa alat pendeteksi detak jantung. Purwarupa alat pendeteksi jantung ini berbasis ATmega328. Sensor yang digunakan adalah sensor pulse yang berfungsi untuk mengukur dan mendeteksi denyut jantung yang dihasilkan jantung. Selain itu digunakan mikrokontroler

ATmega328 arduino pro mini yang akan mengolah sinyal yang masuk dan menampilkan data detak jantung per menit pada layar OLED. Berdasarkan pengujian yang telah dilakukan terhadap 10 responden, purwarupa alat pendeteksi jantung ini memiliki kesalahan relatif rata-rata 0.32% yang dibandingkan dengan Pulse Oxymeter Elitech Mobile Fox 1. Berdasarkan pada kedua pengujian presisi, pengujian jari responden mempunyai rata-rata nilai RSD 1.48% sedangkan setiap jari tangan kanan dan kiri responden, memiliki nilai rata-rata masing-masing RSD 2.86% dan 5.02%.

Kata Kunci: ATmega328, detak jantung, pulse sensor

Abstract

The heart is the most important organ in the human body that functions to pump blood throughout the body. Based on these conditions human heart health must be really considered. One way to find out the condition of heart health is to know the heart rate per minute. In this research, a prototype of heart rate detector was made. This prototype of a heart detector is

based on ATmega328. The sensor used is a pulse sensor that functions to measure and detect the heart rate produced by the heart. In addition, the ATmega328 arduino pro mini microcontroller is used to process incoming signals and display heart rate data per minute on the OLED screen. Based on testing that has been carried out on 10 respondents, this prototype heart detector has an average relative error of 0.32% compared to the Elitech Mobile Fox 1. Pulse Oxymeter each respondent's right and left fingers had an average value of 2.86% and 5.02%, respectively.

Keywords: ATmega32 8, heart rate, pulse sensor



39

Ambary, Raharja. Purwarupa Alat Pendeteksi…


PENDAHULUAN

Jantung merupakan pusat dari sistem

peredaran darah manusia dan hewan lainnya

[1]. Jantung merupakan organ paling penting

dalam tubuh manusia yang berfungsi untuk

mengontrol peredaran darah ke seluruh tubuh.

Oleh karena itu kesehatan jantung harus dijaga.

Untuk mengetahui kondisi jantung diperlukan

alat yang dapat menghitung detak jantung.

Penyakit jantung menjadi jenis penyakit

mematikan dan menjadi penyebab kematian

tertinggi di berbagai negara berkembang bahkan

di negara maju sekalipun. Berdasarkan

informasi detak jantung dapat diketahui jenis

penyakit yang diderita oleh seseorang.

Perkembangan teknologi elektronika

yang berhubungan dengan dunia medis saat

ini semakin bertambah pesat. Banyak alat-alat

kedokteran berbasis teknologi elektronika

digunakan di rumah sakit. Salah satu diantara-

nya alat pendeteksi detak jantung. Penyakit

jantung seringkali terlambat disadari oleh

penderita karena merasa enggan untuk sekedar

memeriksakan apakah tubuhnya sehat ataukah

tidak. Seorang ahli kesehatan menyatakan

bahwa diantara gejala-gejala penyakit jantung

yang seringkali kurang mendapat perhatian

adalah serangan jantung tidak khas dimana

gejalanya adalah seperti masuk angin biasa.

Mahalnya alat kedokteran dan kurang-

nya waktu seseorang untuk melakukan

pemeriksaan di rumah sakit menyulitkan

seseorang untuk mengawasi kesehatan,

terutama kesehatan jantung. Untuk itu

dibutuhkan alat sederhana yang memiliki

kemudahan dalam pengoperasiannya dan dapat

digunakan di rumah walaupun saat sedang

beraktifitas. Hal ini memotivasi komunitas

penelitian sehingga muncul alat-alat penunjang

kesehatan untuk memonitoring kesehatan

tubuh terutama jantung. Penelitian terdahulu

mengenai alat untuk memonitoring detak

jantung cukup banyak berkembang. Alat

pengukur detak jantung telah dibuat meng-

gunakan pulse sensor berbasis Arduino Uno

R3. Pulse sensor akan mendeteksi detak

jantung pada manusia dan kemudian data itu

diproses oleh Arduino Uno R3. Pada saat

proses perhitungan detak jantung telah selesai

maka data dikomunikasikan secara serial dan

dikirimkan melalui bluetooth menuju

smartphone Android [2].

Penelitian lain mengenai pengukuran

detak jantung juga telah berhasil menggunakan

ujung jari. Jumlah detak jantung diukur

menggunakan fingertip pulse sensor. Hasil

pengukuran detak jantung akan ditampilkan

pada LCD dengan ukuran 2×16. Berdasarkan

hasil pengujian diperoleh persentase error

sebesar 3,51 % dibandingkan dengan hasil

pengukuran manual oleh tenaga medis [3].

Pengukuran detak jantung juga telah berhasil

dilakukan menggunakan ujung jari dengan

hasil pengukuran selain ditampilkan pada

layar LCD juga ditampilkan pada halaman

website [4].

Berdasarkan latar belakang masalah

yang telah diuraikan sebelumnya maka tujuan

penelitian ini adalah membuat purwarupa alat


40

detektor detak jantung berbasis ATmega328.

Pada penelitian ini juga menggunakan alat

mikrokontroller mini guna mengurangi biaya

dan menggunakan layar OLED untuk menampilkan

output data menjadi lebih fleksibel [5].

METODE PENELITIAN

Blok Diagram Alat Detektor Detak

Jantung Berbasis ATmega328

Secara keseluruhan proses pembuatan

alat pendeteksi detak jantung berbasis

ATmega328” dibagi menjadi empat bagian

utama, yaitu blok power supply, blok masukan, blok

proses dan blok keluaran. Blok power supply

terdiri dari tegangan baterai 3.7 VDC. Blok

masukan terdiri dari dua komponen seperti

pulse sensor dan joystick. Blok proses terdiri

dari mikrokontroler Arduino pro mini

3.3V/8MHz. Blok keluaran terdiri dari OLED

monitor dan LED. Blok diagram alat detektor

detak jantung berbasis Atmega328 ditunjukan

pada Gambar 1.

Power Supply

3.7 VDC

Pulse Sensor,

Joystick dan Push

Button

Mikrokontroler

Arduino Pro Mini

3.3V/8MHz

OLED Monitor

dan

LED

Blok Masukan Blok Proses Blok Keluaran

Gambar 1. Blok Diagram Alat Detektor Detak Jantung Berbasis ATmega328

Pada Gambar 1, blok diagram alat

detektor detak jantung berbasis atmega328

dimana pada bagian power supply terdapat

tegangan 3.7 VDC. Tegangan pada power

supply akan disalurkan ke seluruh rangkaian

pada blok masukan, rangkaian pada blok

proses maupun rangkaian pada blok keluaran.

Pada bagian blok masukan terdapat pulse

sensor sebagai sensor untuk mendeteksi detak

jantung yang kemudian mengirimkan pulsa

pada Arduino. Pada bagian ini juga terdapat

joystick untuk memilih tampilan yang ingin

ditampilkan pada layar OLED. Pada bagian

blok proses terdapat mikrokontroler Arduino

yang berfungsi untuk memproses program

yang sudah dibuat dan diunggah ke perangkat

Arduino tersebut. Arduino akan membaca

tegangan yang dihasilkan dari pulse sensor

kemudian ditampilkan menggunakan layar

OLED. Pada bagian blok keluaran terdapat

layar OLED dan indikator LED. Layar OLED

berfungsi sebagai penampil berupa karakter

tulisan, sedangkan LED akan berkedip untuk

menunjukan adanya detak jantung.

Rangkaian Alat Keseluruhan

Rangkaian alat keseluruhan diikuti

gambar yang diperlihatkan pada blok masukan,

blok proses, dan blok keluaran dari alat dapat

dilihat pada Gambar 2.

41



Gambar 2. Rangkaian Alat Keseluruhan

Pada Gambar 2 ditunjukkan gambar

rangkaian alat keseluruhan. Rangkaian ini

menggunakan tegangan 3.3V dari Arduino

yang disuplai dengan baterai Li-Po 3.7V.

Tegangan 3.3V digunakan untuk

mengaktifkan komponen dalam rangkaian

agar menghasilkan keluaran. Sensor yang

digunakan berupa LED dari Kingbright

(AM2520ZGC09) dan photo sensor dari

Avago (APDS-9008). LED pada sensor

berfungsi sebagai pemancar yang akan

memantulkan cahaya ke ujung jari yang

kemudian diterima oleh photo sensor. Nilai

keluaran pada sensor bergantung pada

pantulan cahaya yang diterima oleh photo

sensor. Untuk memisahkan antara frekuensi

yang dihasilkan detak jantung dengan

frekuensi noise maka terdapat juga rangkaian

filter aktif pada sensor yaitu band pass filter.

Rangkaian ini akan melewatkan frekuensi

yang diinginkan dan meredam frekuensi yang

tidak diinginkan. Keluaran dari sensor

terhubung ke pin A0 pada mikrokontroler

Arduino Pro Mini. Sinyal keluaran dari sensor

diproses berdasarkan program yang tertanam

di dalam mikrokontroler Arduino Pro Mini.

Keluaran dari mikrokontroler ditampilkan

pada layar OLED 128×64 piksel dan juga

lampu indikator LED.

Flowchart Cara Kerja Alat

Flowchart yang ditunjukkan pada

Gambar 3 memperlihatkan proses kerja alat

detektor jantung berbasis ATmega328.

Pada Gambar 3 dijelaskan bahwa

program harus menginisialisasi sesudah

program dimulai. Inisialisasi proses

digunakan untuk mendeklarasikan library dan

menetapkan pin yang digunakan pada

mikrokontroler, apakah digunakan sebagai

masukan atau keluaran. Pada tahap berikutnya

layar OLED akan menampilkan “Deteksi

Detak Jantung, Tempelkan Jari Anda” pada

baris pertama dan kedua. Kemudian ada delay

waktu 2 detik sebelum layar OLED

menampilkan “Tekan 1 Untuk Mulai”. Saat

push button atau tombol 1 ditekan maka

mikrokontroler akan memproses masukan

dari pulse sensor yang dimasukan dalam

variabel “data[1]”. Kemudian layar OLED

akan menampilkan “BPM“ dan variabel

“data[1]” pada baris kedua.


42

T

Mulai

Memasukan Library dan Menginisial Pins

Display.Print (“Deteksi Detak

Jantung, Tempelkan Jari Anda”

Value1 = Low

Delay.2000ms

Display.Print “Tekan 1 Untuk Mulai”

A

Y

A

IBI = sampleCounter - lastBeatTime

rate[9] = IBI; runningTotal += rate[9];

runningTotal /= 10; BPM = 60000/runningTotal;

Data[1]=BPM

display.println("BPM:") display.println(Data[1]);

Selesai

Gambar 3. Flowchart Cara Kerja Alat Detektor Detak Jantung Berbasis ATmega328


Pengujian Keluaran pada Rangkaian Pulse

Sensor dan Keluaran pada pin

SCL/SDA

Tujuan dari pengujian keluaran pada

rangkaian pulse sensor adalah untuk

mengtahui sinyal yang dihasilkan oleh

rangkaian pulse sensor dan sinyal keluaran

pin SCL/SDA pada layer OLED.

Gambar 4. Titik Pengambilan Data Pengujian Sensor

43



Tabel 1. Hasil Data Pengamatan dari Pulse Sensor

No.

Hasil

Pin A0 Pin SCL/SDA

1.

2.

3.

Gambar 5. Titik Pengambilan Data Pengujian Layar OLED

Pada Gambar 5 titik A merupakan

serial data sedangkan titik B merupakan serial

clock. Pengambilan data dilakukan dengan

menghubungkan pin SCL/SDA ke osiloskop

yang bertujuan untuk melihat hasil keluaran

ketika alat mendeteksi detak jantung yang

disajikan pada Tabel 2.

Tabel 2. Hasil Pengukuran Data Pengamatan pada Pin A0

No. Hasil

F(Hz) Vpp(V)

01.00 01.35 01.48

02.00 01.37 02.52

03.00 01.10 03.08


44

Pada Tabel 2 ditunjukkan hasil keluaran

frekuensi dan tegangan pada pin A0 yang

ditampilkan pada osiloskop. Berdasarkan

pengambilan data yang didapat, sinyal pada

pin A0 dapat ditampilkan pada osiloskop

dikarenakan sinyal tersebut sudah melalui

proses penguatan oleh rangkaian Op-Amp.

Apabila tidak dikuatkan maka sinyal tidak

akan tampil pada osiloskop.

Gambar 6. Hasil Pengambilan Data pada Pin SCL dan SDA

Gambar 7. Timing Diagram

Pada Gambar 6 dan Gambar 7

dijelaskan bahwa pengiriman data dimulai

dengan dengan start (S), ditandai dengan sinyal

rendah (low) SDA sedangkan sinyal SCL tetap

dalam kondisi tinggi (high). Selanjutnya sinyal

SDA menetapkan data bit pertama ketika sinyal

SCL dalam keadaan rendah yang ditandai

dengan garis berwarna biru. Data sampel

diterima ketika sinyal SCL naik (hijau) untuk

bit pertama (B1). Proses tersebut berulang

saat sinyal SDA beralih sedangkan sinyal

SCL rendah, dan data akan dibaca saat sinyal

SCL naik (B2, Bn). Bit berhenti ditandai

dengan (P) ketika sinyal SDA naik sedangkan

sinyal SCL tetap dalam kondisi tinggi.

Akurasi dan Presisi pada Perhitungan

Detak Jantung

Pengujian berikutnya adalah akurasi

dan presisi pada perhitungan detak jantung.

Akurasi adalah tingkat kedekatan suatu

pengukuran dari jumlah yang didapat ke

jumlah nilai yang sebenarnya. Presisi adalah

tingkat sejauh mana hasil pengukurannya

berulang dan menunjukan hasil yang sama.

Pengujian dilakukan dengan membandingkan

hasil pengukuran dari alat yang telah dibuat

dengan Pulse Oxymeter Elitech Mobile Fox

1. Perbandingan akan ditampilkan dalam

bentuk persentase kesalahan dengan

membandingkan berbagai pengukuran

45



(∆bpm) dengan pengukuran dari pulse

oxymeter (oxbpm) seperti pada Persamaan

(1).

%error=(∆bpm/oxbpm)×100% (1)

Tabel 3. Hasil Tingkat Pengukuran Detak Jantung dari 10 Respoden

No. Nama Jenis

Kelamin/ Umur

Nilai BPM Nilai

Oxymeter Kesalahan Relatif (%)

1 Ilham L/25 71 71 0

2 Murtedjo L/21 97 97 0

3 Nanda L/21 78 78 0

4 Rizky L/21 85 85 0

5 Martinus L/21 90 90 0

6 Oka L/22 83 83 0

7 Cicih P/56 87 88 1,13

8 Dwi L/22 106 107 0,93

9 Bowo L/22 87 86 1,16

10 Rahmad L/22 89 89 0

Kesalahan relatif rata-rata (%) 0,32

Pada Tabel 3 ditunjukkan hasil

pengukuran dari 10 responden. Hasil tersebut

berbeda-beda pada setiap orang karena

kondisi dan umur responden. Berdasarkan

tabel data, hasil perbandingan antara sensor

detak jantung dan oxymeter mempunyai

kesalahan relatif rata-rata 0.32%. Beberapa

kesalahan relative rata-rata dari responden

cukup kecil karena pengukuran diambil dalam

10 detik. Karena itu jika perbedaan yang

dihasilkan cukup kecil.

Pengujian presisi dilakukan dua kali.

Pengujian langkah pertama detak jantung dari

tiga responden sebanyak lima kali. Nilai

presisi pada setiap pengukuran jari dapat

diperoleh menggunakan relative standard

deviation (RSD). RSD adalah statistik

pengukuran yang menggambarkan

penyebaran data sehubungan dengan nilai

rata-rata dan hasil dinyatakan sebagai

persentase. Formula untuk menentukan RSD

diberikan pada Persamaan (2) dan Persamaan

(3).

(2)

(3)

Pengujian presisi satu jari dilakukan

oleh pengukuran sensor detak jantung dari

tiga responden pada jari telunjuk mereka.

Pengujian dilakukan sepuluh kali untuk setiap

respondennya.


46

Tabel 4. Hasil Pengukuran dengan Satu Jari

No. Pengujian Responden

ke-1

Pengujian Responden

ke-2

Pengujian Responden

ke-3

1 82 86 94

2 78 82 94

3 79 84 94

4 86 84 94

5 84 82 93

6 87 80 94

7 80 76 92

8 77 84 92

9 86 84 91

10 82 85 93

RSD (%) 1,48 3,51 1,18

Berdasarkan data pada Tabel 4, RSD

pada pengujian responden ke-1 adalah 1.48%,

pengujian responden ke-2 adalah 3.51%,

pengujian responden ke-3 adalah 1.18%.

Pengujian presisi kedua dilakukan dengan

mengukur semua jari tangan responden.

Pengujian dilakukan lima kali pada setiap

jari.

Tabel 5. Hasil Pengukuran Jari Tangan Kanan

Kanan 1 2 3 4 5 STDEV RSD (%)

Ibu Jari 86 84 87 80 77 4,21 5,08

Telunjuk 86 82 84 84 82 1,67 2

Jari Tengah 78 78 86 81 84 3,58 4,4

Jari Manis 77 81 78 78 78 1,52 1,93

Kelingking 78 79 78 78 77 0,71 0,91

Rata-rata 2,34 2,86

Tabel 6. Hasil Pengukuran Jari Tangan Kiri

Kiri 1 2 3 4 5 STDEV RSD (%)

Ibu Jari 83 80 77 88 79 4,28 5,26

Telunjuk 80 76 84 84 85 3,77 4,61

Jari Tengah 76 81 84 83 84 3,36 4,12

Jari Manis 76 83 87 88 78 5,32 6,46

Kelingking 78 84 84 89 84 3,9 4,65

Rata-rata 4,13 5,02

47



Berdasarkan data pada Tabel 5 dan

Tabel 6, rata-rata RSD dari jari tangan kanan

adalah 2.86% dan untuk jari tangan kiri

adalah 5.02%. Nilai RSD yang kecil akan

menghasilkan nilai rata-rata yang lebih baik.


Pemilihan Arduino didasarkan atas

kemudahan pemasangan perangkat keras lain

seperti pulse sensor, joystick, push button,

dan layar OLED. Penelitian ini telah berhasil

membuat purwarupa alat detektor detak

jantung yang dapat ditampilkan pada layar

OLED. Berdasarkan pengujian yang telah

dilakukan terhadap sepuluh responden,

perangkat memiliki kesalahan relatif rata-rata

0.32% yang dibandingkan dengan Pulse

Oxymeter Elitech Mobile Fox 1. Berdasarkan

pada kedua pengujian presisi, pengujian jari

responden mempunyai rata-rata nilai RSD

1.48%. Pengukuran tambahan juga dilakukan

pada setiap jari tangan kanan dan kiri

responden, pengukuran jari tangan kanan

memiliki rata-rata nilai RSD 2.86% dan untuk

tangan kiri adalah 5.02%.

Terdapat beberapa pengembangan yang

dapat dilakukan untuk membuat alat menjadi

lebih baik. Pengembangan purwarupa dapat

dilakukan dengan membuat purwarupa dalam

bentuk aplikasi mobile atau dapat diakses

melalui web. Selain itu, pengembangan

purwarupa dapat dilakukan dengan

menambahkan grafik kardiograf pada layar

OLED dan fitur untuk mendeteksi penyakit

aritmia.

DAFTAR PUSTAKA

[1] E. C. Pearce, Anatomy and physiology

for paramedics. Jakarta: Gramedia,

2007.

[2] G. W. Wohingati dan A. Subari, “Alat

pengukur detak jantung menggunakan

pulsesensor berbasis Arduino Uno R3

yang diintegrasikan dengan bluetooth,”

Jurnal Gema Teknologi, vol. 17, no. 2,

hal. 65 – 71, 2013.

[3] W. Kusuma dan S. Frandika, “Alat

pengukur jumlah detak jantung berdasar

aliran darah ujung jari,” Dalam Prosiding

Seminar Ilmiah Nasional Komputer dan

Sistem Intelijen (KOMMIT 2014)

Universitas Gunadarma, 2014, hal. 425 –

431.

[4] R. S. Kusuma, F. Akbaruddin, U. Fadlilah, dan M.

Pamungkasty, “Prototipe alat monitoring kesehatan

jantung berbasis IoT,” Jurnal Emitor, vol.18, no. 1,

hal. 18 – 22, 2018.

[5] A. Vaishampayan, D. H. Shah, dan T. V. Shah,

“OLED revolution,” International Journal of

Advanced Research in Computer and

Communication Engineering (IJARCCE), vol. 5, no.

7, hal. 570 – 573, 2016.


48

PENGEMBANGAN APLIKASI E-HERITAGE BANTEN BERBASIS

MOBILE VIRTUAL REALITY (STUDI KASUS: MASJID CARINGIN

BANTEN)

1PRATAMA AGUNG SUMIRAT,

2MIFTAH ANDRIANSYAH

1,2jurusan Teknik Informatika, Sekolah Tinggi Teknik Multimedia Cendekia Abditama

Kompleks Pendidikan Islamic Village, Jl. Islamic Raya, Kelapa Dua, Tanggerang, Banten [email protected], [email protected]

Abstrak

Masjid Caringin merupakan salah satu bukti peninggalan sejarah di Banten yang dapat dijadikan pustaka digital sehingga masyarakat mengetahui tentang bangunan bersejarah.

Perkembangan teknologi virtual reality membuka peluang dalam pembelajaran peninggalan

bangunan bersejarah seperti masjid Caringin Banten menggunakan teknologi virtual reality. Penelitian ini bertujuan untuk membuat suatu aplikasi e-heritage menggunakan teknologi

virtual reality dalam mengenalkan masjid Caringin Banten. Aplikasi dapat dijalankan di

perangkat mobile berbasis Android. Pembuatan objek tiga dimensi menggunakan perangkat

lunak Blender. Objek tiga dimensi yang dibuat pada penelitian ini yaitu menara, bangunan mihrab, makam, sumur, dan gerbang masjid. Pembuatan aplikasi virtual reality menggunakan

Unity. Berdasarkan hasil pengujian blackbox, semua fungsi pada aplikasi dapat berjalan

dengan baik di perangkat mobile berbasis Android. Spesifikasi minimum perangkat mobile sehingga aplikasi dapat berjalan dengan baik yaitu minimum RAM 1 GB, memiliki sensor

gyroscope, versi Android Kit Kat 4.4, dan ukuran layar 4.5”. Hasil uji coba pengguna

menunjukkan bahwa aplikasi berhasil dalam mengenalkan masjid Caringin Banten kepada

pengguna.

Kata kunci: Android, e-heritage, masjid Caringin Banten, virtual reality

Abstract

Caringin Mosque is a proof of historical heritage in Banten that can be used as a digital

library so that people know about historic buildings. The development of virtual reality technology opens opportunities in learning heritage of historic buildings such as the Banten

Caringin mosque using virtual reality technology. This study aims to create an e-heritage

application using virtual reality technology in introducing the Caringin Mosque in Banten. The

application can be run on Android-based mobile devices. Making three-dimensional objects using Blender software. Three-dimensional objects created in this study are towers, mihrab

buildings, tombs, wells, and mosque gates. Making virtual reality applications using Unity.

Based on the blackbox test results, all functions on the application can run well on Android-based mobile devices. The minimum specifications of a mobile device so that the application

can run well is a minimum of 1 GB RAM, has a gyroscope sensor, Android Kit Kat version 4.4,

and a 4.5 "screen size. The user trial results show that the application was successful in introducing the Caringin Banten Mosque to users.

Keywords : Android, Caringin Banten mosque, e-heritage, virtual reality



49

Sumirat, Ardiansyah. Pengembangan Aplikasi E-HERITAGE…


PENDAHULUAN

Masjid Salafiah Caringin atau masjid

Caringin merupakan salah satu bukti

peninggalan sejarah di Desa Caringin,

Kecamatan Labuan, Kabupaten Pandeglang.

Masjid Caringin didirikan pada tahun 1884.

Masjid Caringin terletak tidak jauh dari pantai

Carita. Masjid tersebut menjadi pusat syiar

agama Islam dan menjadi basis perjuangan

rakyat Banten. Masjid Caringin sampai saat

ini masih digunakan untuk beribadah dan

menjadi destinasi wisata sejarah sekaligus

wisata religius di Banten. Warga sekitar masih

menggunakannya untuk beribadah sehari-hari.

Wisatawan juga banyak berdatangan ke

masjid tersebut.

Pembelajaran mengenai bangunan-

bangunan bersejarah di Indonesia sangat

diperlukan sehingga kelestarian bangunan-

bangunan bersejarah tersebut dapat terus

dijaga. Perkembangan teknologi virtual

reality membuka peluang pada berbagai

bidang untuk diterapkan teknologi tersebut.

Salah satunya ialah dalam pembelajaran

peninggalan bangunan bersejarah seperti

masjid Caringin Banten menggunakan

teknologi virtual reality. Virtual reality (VR)

adalah teknologi yang dibuat sehingga

pengguna dapat berinteraksi dengan suatu

lingkungan yang disimulasikan oleh komputer

(computer-simulated environment). Suatu

lingkungan sebenarnya yang ditiru atau

benar-benar suatu lingkungan yang hanya ada

dalam imaginasi [1].

Teknologi VR dapat digunakan dan

sudah diimplementasikan di berbagai bidang,

seperti kedokteran [2], pendidikan [3,4],

arsitek [5], hiburan [6] dan pariwisata [7].

Teknologi virtual reality dapat digunakan

sebagai alat bantu terapi pada penderita

acrophobia. Berdasarkan hasil pengujian pada

aplikasi tersebut, performa simulasi dapat

berjalan dengan baik pada smartphone yang

memiliki resolusi 1920 × 1080 [2]. Pada bidang

pendidikan, pemanfaatan teknologi 3D virtual

reality digunakan sebagai media pembelajaran

matematika pada tingkat Sekolah Dasar dan

pembelajaran perkalian [3,4]. Pada penelitian

yang dilakukan oleh Asfari, Setiawan, dan

Sani, teknologi virtual reality digunakan

dalam pembuatan aplikasi tata ruang gedung

Graha ITS Surabaya. Dengan adanya aplikasi

ini, calon pengguna gedung Graha ITS dapat

mengetahui luas gedung dan tata ruang

gedung tanpa harus datang ke lokasi gedung

[5]. Penggunaan virtual reality dalam

pembuatan aplikasi permainan ”Robot Run”

telah diteliti oleh Stephen, Gunawan dan

Hansun. Hasil uji coba pengguna menunjukkan

bahwa pengguna puas dengan aplikasi

permainan virtual reality tersebut [6].

Penelitian yang dilakukan oleh Yuliana dan

Lisdianto menggunakan teknologi virtual

reality dalam pembuatan aplikasi virtual tour

objek wisata di Stone Garden kabupaten

Bandung Barat. Dengan adanya aplikasi

tersebut dapat dijadikan sebagai media

promosi pariwisata objek wisata Stone

Garden di kabupaten Bandung Barat [7].

https://www.kabar-banten.com/?s=%22pantai+carita%22

https://www.kabar-banten.com/?s=%22pantai+carita%22


50

Oleh karena itu, pada penelitian ini

dibuat aplikasi virtual reality masjid Caringin

Banten agar menambah pustaka digital tentang

warisan bersejarah di Banten. Aplikasi yang

dibuat pada penelitian ini dapat dijalankan di

perangkat mobile berbasis Android.

METODE PENELITIAN

Dalam pembuatan aplikasi virtual

reality masjid Caringin Banten terdiri dari

beberapa tahapan. Tahapan pembuatan aplikasi

dapat dilihat pada Gambar 1.

Gambar 1. Alur Pembuatan Aplikasi Virtual Reality

Pada tahap awal dilakukan

pengumpulan informasi dan data yang

berkaitan dengan masjid Caringin Banten,

pembuatan model bangunan, dan teknologi

virtual reality yang didapat dari buku-buku,

jurnal maupun media lainnya seperti internet.

Informasi dan data mengenai masjid yang

dikumpulkan yaitu sejarah, bentuk masjid,

tempat wudhu hingga gerbang.

Tahap selanjutnya dilakukan pembuatan

model tiga dimensi masjid Caringin Banten

dengan menggunakan Blender. Model yang

dibuat yakni menara, sisa bangunan mihrab,

makam, sumur hingga gerbang. Setelah

semua pembuatan model masjid Caringin

Banten selesai, kemudian pemberian warna

dan tekstur pada masing masing model dari

bangunan di Blender. Warna diberikan sesuai

aslinya, agar terlihat sama antara model tiga

dimensi dengan aslinya. Model yang telah

selesai dibuat di Blender lalu di-eksport

dalam format .fbx agar model dapat di-

eksport ke game engine Unity dengan baik.

Pada tahap perancangan aplikasi dibuat

activity diagram yang menggambarkan berbagai

alir aktivitas yang terdapat pada aplikasi.

51



Selanjutnya dilakukan import model ke Unity

dan pembuatan aplikasi virtual reality

menggunakan Unity. Setelah aplikasi selesai

dibuat, selanjutnya dilakukan uji coba aplikasi.

Uji coba aplikasi dilakukan untuk menguji

apakah masih terdapat kesalahan pada aplikasi

virtual reality masjid Caringin Banten yang

telah dibuat secara langsung di Unity. Uji coba

aplikasi menggunakan pengujian blackbox

dan uji coba pengguna. Selanjutnya, dilakukan

pembuatan file ekstensi aplikasi. Tahap akhir

dari pembuatan aplikasi yaitu implementasi

aplikasi virtual reality.


Aplikasi yang dibuat pada penelitian ini

merupakan aplikasi virtual reality sebuah

bangunan Masjid Caringin Banten berbasis

Android. Pengguna dapat melihat gambaran

dan masuk ke dalamnya di dunia virtual tiga

dimensi dengan panorama 360 derajat. Pada

aplikasi ini digunakan gerakan kepala untuk

melihat sekeliling, dan menunduk dengan

ukuran 30 derajat ke bawah untuk berjalan.

Desain pemodelan objek tiga dimensi

dibuat menggunakan perangkat lunak Blender.

Selanjutnya diolah menggunakan perangkat

lunak Unity. Dengan fitur Unity, pengguna

dapat mengontrol objek sehingga memberikan

respon dari suatu kondisi dan kejadian

tertentu, seperti dapat berjalan serta menoleh

ke kanan dan kiri sesuai dengan keinginan

pengguna. Spesifikasi minimum smartphone

yang dibutuhkan untuk menjalankan aplikasi

dapat dilihat pada Tabel 1.

Tabel 1. Spesifikasi Minimum Smartphone untuk Menjalankan Aplikasi

Versi Android RAM Sensor Ukuran Layar

Kit Kat 4.4

(API 19)

Minimum 1

GB

Gyroscope 4.5”

Jika spesifikasi minimum smartphone

pada Tabel 1 telah terpenuhi maka aplikasi

dapat berjalan. Aplikasi dapat dijalankan

dengan menyalin file .apk yang tersimpan di

folder project Unity ke ponsel, lalu dilakukan

instalasi. Setelah instalasi selesai, aplikasi

dapat langsung dijalankan.

Implementasi awal dilakukan pada

perangkat Smartphone Asus Zenfone 6 dengan

spesifikasi yaitu OS Lollipop (5.0), CPU Dual-

core 2.0 GHz, 2 GB RAM, dan layar 720 x

1280 piksel. Uji coba yang dilakukan pada

aplikasi ini akan memberikan gambaran dari

setiap scene yang ada pada aplikasi. Pada

tahap ini uji coba dilakukan dengan metode

pengujian blackbox. Metode pengujian

blackbox secara langsung memeriksa untuk

mengetahui fungsi-fungsi yang diharapkan

seperti output dihasilkan secara benar dari input,

dan mengujinya apakah akan menjalankan

fungsi-fungsi tersebut secara tepat. Hasil

pengujian aplikasi virtual reality Masjid

Caringin Banten menggunakan metode

blackbox dapat dilihat pada Tabel 2.


52

Tabel 2. Hasil Pengujian Blackbox Aplikasi

No Fungsi Output Hasil Uji

Coba

1. Menampilkan Menu Utama Tampilan menu dengan gambar latar belakang masjid Caringin Banten,

Logo STTC dan Provinsi Banten,

serta empat tombol

Berhasil

2. Menampilkan Scene Virtual Reality Menampilkan scene virtual reality dimana pengguna dapat melihat

sekitar

Berhasil

3. Bergerak Maju Menggerakkan pengguna ketika perangkat

Berhasil

4. Menampilkan Menu Sejarah Menampilkan menu sejarah yang

dapat dilakukan scroll pada teksnya

Berhasil

5. Menampilkan Menu Tentang

Aplikasi

Menampilkan menu tentang aplikasi Berhasil

6. Keluar dari Aplikasi Keluar dari aplikasi dan aplikasi

selesai dijalankan

Berhasil

Pada uji coba pengguna aplikasi,

aplikasi diberikan kepada 10 (sepuluh) orang

untuk dilakukan instalasi pada perangkat

Android masing-masing. Setelah instalasi,

pengguna diminta untuk mengisi formulir

yang berisi beberapa pertanyaan. Pertanyaan

pertama ialah apakah aplikasi dapat

diinstalasi atau tidak. Hasil jawaban

responden mengenai instalasi aplikasi dapat

dilihat pada Tabel 3. Berdasarkan Tabel 3,

90% responden berhasil melakukan instalasi

aplikasi dan 10% tidak berhasil melakukan

instalasi aplikasi. Hal tersebut berarti, 9 orang

berhasil melakukan instalasi aplikasi dan 1

orang tidak berhasil melakukan instalasi

aplikasi.

Tabel 3. Hasil Jawaban Responden Mengenai Instalasi Aplikasi

No Pertanyaan Ya Tidak

1 Apakah aplikasi berhasil diinstalasi? 90% 10%

Pertanyaan selanjutnya bagi responden

yang berhasil melakukan instalasi yaitu

melakukan penilaian mengenai aplikasi.

Terdapat 5 buah pertanyaan mengenai

aplikasi. Hasil jawaban responden terhadap 5

pertanyaan yang diberikan dapat dilihat pada

Tabel 4. Nilai dengan bobot 1 untuk yang

terburuk dan bobot 5 untuk yang terbaik.

Tabel 4. Hasil Penilaian Responden Mengenai Aplikasi

No Pertanyaan Bobot

1 2 3 4 5

1. Menu dapat berfungsi dengan baik 3 4 2 2. Aplikasi virtual reality berfungsi dengan baik 1 2 4 2

3. Aplikasi mudah digunakan 2 2 5

53



4. Objek yang dibuat menyerupai aslinya 1 1 1 6

5. Puas dengan aplikasi 1 1 3 4

Berdasarkan hasil penilaian responen

mengenai aplikasi pada Tabel 4, selanjutnya di-

hitung persentase dari keseluruhan pertanyaan.

Setiap bobot dikali 2,2 agar mendekati nilai

100%, dikarenakan responden yang berhasil

melakukan instalasi berjumlah 9 (sembilan)

orang. Persentase penilaian responden mengenai

aplikasi dapat dilihat pada Tabel 5.

Tabel 5. Hasil Uji Coba Pengguna Aplikasi

Bobot Keterangan Persentase (%)

1 Sangat Buruk 4,4

2 Buruk 4,4 3 Cukup 19,9

4 Baik 41,8

5 Sangat Baik 28,6

Setelah uji coba aplikasi dilakukan,

dilakukan pula uji coba manfaat aplikasi, untuk

mengetahui apakah aplikasi dapat mencapai

tujuan yakni memberikan pengenalan tentang

masjid Caringin Banten. Hasil uji coba manfaat

aplikasi dapat dilihat pada Tabel 6.

Tabel 6. Hasil Uji Coba Manfaat Aplikasi

No. Pertanyaan Ya Mungkin Tidak

1. Sebelumnya sudah mengetahui tentang masjid Caringin Banten?

88,89% 0 11,11%

2. Mengetahui tentang Masjid Caringin

Banten setelah menggunakan aplikasi?

77,78% 22,22% 0


Aplikasi virtual reality masjid Caringin

Banten berbasis Android berhasil dibuat dan

dapat berjalan dengan baik. Teknologi virtual

reality pada aplikasi ini dapat menjadi media

pengenalan serta pembelajaran bangunan

bersejarah, dalam hal ini Masjid Caringin

Banten. Berdasarkan hasil pengujian

blackbox, semua fungsi pada aplikasi dapat

berjalan dengan baik di perangkat mobile

berbasis Android. Spesifikasi minimum

perangkat mobile sehingga aplikasi dapat

berjalan dengan baik yaitu minimum RAM 1

GB, memiliki sensor gyroscope, versi

Android Kit Kat 4.4, dan ukuran layar 4.5”.

Hasil uji coba pengguna menunjukkan bahwa

aplikasi berhasil dalam mengenalkan masjid

Caringin Banten kepada pengguna.

Aplikasi yang dibuat masih memiliki

kekurangan sehingga perlu dilakukan

perbaikan dan pengujian dengan berbagai

jenis perangkat Android agar berjalan dengan

baik.


54

DAFTAR PUSTAKA

[1] E. K. Nesamalar dan G. Ganesan, “An

introduction to virtual reality techniques

and it’s application,” International

Journal of Computing Algorithm, vol. 1,

no. 2, hal. 59 – 62, 2012.

[2] G. A. Putra, R. Kridalukmana, dan K. T.

Martono, “Pembuatan simulasi 3D

virtual reality berbasis Android sebagai

alat bantu terapi acrophobia,” Jurnal

Teknologi dan Sistem Komputer, vol. 5,

no. 1, hal. 29 – 36, 2017.

[3] Sulistyowati dan A. Rachman,

“Pemanfaatan teknologi 3D virtual

reality pada pembelajaran matematika

tingkat sekolah dasar,” Jurnal Ilmiah

NERO, vol. 3, no.1, hal. 37 – 44, 2017.

[4] C. P. Larashati dan E. Lumba,

“Pengembangan program aplikasi untuk

membantu menghafal perkalian

menggunakan teknologi virtual reality

berbasis Android,” Prosiding Seminar

Nasional Sains dan Teknologi

(SEMNASTEK), 2017.

[5] U. Asfari, B. Setiawan, dan N. A. Sani,

“Pembuatan aplikasi tata ruang tiga

dimensi gedung serba guna

menggunakan teknologi virtual reality

[studi kasus: Graha ITS Surabaya],”

Jurnal Teknik ITS, vol. 1, no. 1, hal.

A540 – A544, 2012.

[6] F. Stephen, D. Gunawan, dan S. Hansun,

“Rancang bangun aplikasi permainan

edukasi berbasis virtual reality

menggunakan google cardboard,” Jurnal

Sistem Informasi, vol. 5, no. 5, hal. 496 –

503, 2016.

[7] A. Yuliana dan E. Lisdianto, “Aplikasi

virtual tour sebagai media promosi objek

wisata di Stone Garden kabupaten

Bandung Barat,” Jurnal Ilmiah

Manajemen Informatika dan Komputer,

vol. 1, no. 1, hal. 19 – 24, 2017.

55

Rahayu, Kosasih. Aplikasi Sistem Lacak…


APLIKASI SISTEM LACAK KENDARAAN BERBASIS ANDROID

MENGGUNAKAN ARDUINO UNO DAN MODUL SIM808

1Dicka Ariptian Rahayu,

2Rifki Kosasih

1,2Jurusan Teknik Informatika, Fakultas Teknologi Industri Universitas Gunadarma Jl. Margonda Raya No. 100, Depok 16424, Jawa Barat


Abstrak

Sering terjadinya pencurian kendaraan bermotor membuat pemilik harus lebih berhati-

hati dalam memarkirkan kendaraannya. Selain itu dibutuhkan alat tambahan pengamanan

kendaraan yang diparkir seperti kunci ganda dan alarm. Akan tetapi, alarm tidak selalu aktif setiap waktu sehingga pencurian bisa tetap terjadi. Jika pencurian terjadi, dibutuhkan Sistem

Lacak Kendaraan untuk melacak posisi kendaraan yang telah dicuri. Pada penelitian ini dibuat

prototipe sistem lacak kendaraan yang terdiri dari alat pelacak, aplikasi mobile dan web server. Alat pelacak untuk melacak posisi pada kendaraan bermotor yang terhubung dengan

web server dan aplikasi mobile menampilkan informasi data dari web server di smartphone

pemilik. Alat pelacak terdiri dari 2 komponen utama yaitu Arduino Uno dan Modul SIM808. Alat pelacak ini menerima data dari satelit dan mengirimkan data tersebut berupa koordinat

latitude dan longitude ke web server melalui protokol HTTP dengan jaringan internet. Web

server menyimpan dan mengolah data ke dalam bentuk JSON dan menyediakan layanan API

web services yang dibuat menggunakan PHP Native serta digunakan oleh aplikasi mobile. Aplikasi mobile dibuat berbasiskan Android dan menggunakan kerangka kerja Ionic. Pada

aplikasi ini, data posisi kendaraan terbaru dapat secara otomatis terbaharui apabila data API

dari web server merupakan data baru.

Kata Kunci: Arduino Uno, SIM808, sistem lacak

Abstract Frequent theft of motorized vehicles makes the owner must be more careful in parking

their vehicles. In addition, additional tools are needed to secure parked vehicles such as alarms.

However, the alarm is not always active every time so theft can still occur. If theft occurs, a Vehicle Tracking System is needed to track the position of the stolen vehicle. In this research we

propose to make a prototype of a vehicle tracking system consisting of a tracking device, a

mobile application and a web server. A tracking device to track the position of the motorized vehicle connected to the web server and the mobile application displays data information from

the web server on the owner's smartphone. The tracking device consists of 2 main components

namely Arduino Uno and SIM808 Module. This tracking device receives data from satellites

and sends the data in the form of latitude and longitude coordinates to the web server via the HTTP protocol with the internet network. Web servers store and process data into JSON forms

and provide API web services that are created using PHP Native and used by mobile

applications. The mobile application is based on Android and uses the Ionic framework. In this application, the latest vehicle position data can be automatically updated if the API data from

the web server is new data.

Keywords: Arduino Uno, SIM808, tracking system




56

PENDAHULUAN

Pencurian kendaraan bermotor merupakan

kejadian yang cukup sering terjadi. Salah satu

contoh tempat yang sering terjadi peristiwa

pencurian kendaraan bermotor adalah tempat

parkir supermarket, sekolah, rumah sakit atau

bahkan di tempat ibadah. Banyak kendaraan

bermotor khususnya sepeda motor yang

masih belum dilengkapi sistem pengaman

yang memadai. Cara yang biasa dilakukan

oleh pemilik kendaraan bermotor hanya

menggunakan kunci ganda ataupun alarm.

Namun dalam pemakaiannya, kunci ganda

memiliki kelemahan pemilik enggan

memasangnya terutama jika kendaraan yang

diparkir hanya dalam waktu sebentar.

Pengamanan kendaraan bermotor

lainnya adalah menggunakan alarm. Alarm ini

akan berbunyi apabila kendaraan terguncang,

bahkan beberapa alarm dapat berbunyi hanya

dengan memukul jok kendaraan. Salah satu

kelemahan alarm karena pemilik tidak tahu

pasti bahwa kendaraan benar dicuri atau

ketidaksengajaan orang sekitar yang memukul

kendaraan tersebut. Hal ini membuat panik

pemilik kendaraan yang harus pergi melihat

kendaraan di tempat parkir. Bunyi alarm akan

menjadi acuan pemilik untuk memastikan

kendaraannya hilang atau tidak. Jika pemilik

tidak mendengar bunyi alarm maka kendaraan

akan hilang begitu saja tanpa jejak. Pemilik

pun tidak dapat melacak posisi kendaraan dan

harus melapor ke pihak kepolisian. Oleh

karena itu, dibutuhkan sistem lacak kendaraan

untuk melacak posisi kendaraan yang telah

dicuri.

Pada penelitian ini diusulkan sistem

lacak kendaraan menggunakan mikrokontroler

Arduino. Arduino adalah kit elektronik atau

papan rangkaian elektronik open source yang

di dalamnya terdapat komponen utama yaitu

sebuah chip mikrokontroler [1]. Alat pelacak

yang digunakan untuk penelitian ini meliputi

Arduino Uno R3, Modul SIM808, dan

beberapa komponen penunjang dan software

pendukung. Arduino Uno R3 digunakan sebagai

pengontrol rangkaian elektronik, menanamkan

program, dan menghubungkan modul SIM808

serta komponen penunjang lainnya. Arduino

ini menggunakan chipset ATMega328 dimana

mempunyai memori untuk menanamkan

program agar rangkaian elektronik dapat

membaca input, memproses input tersebut

dan kemudian menghasilkan output sesuai

yang diinginkan. Jadi mikrokontroler bertugas

sebagai ‘otak’ yang mengendalikan input,

proses dan output sebuah rangkaian

elektronik. Modul SIM808 digunakan untuk

menerima dan mengirim data yang telah

didukung jaringan GSM/GPRS Quad-Band

dan menggabungkan teknologi GPS untuk

navigasi satelit [2,3].

Beberapa penelitian telah dilakukan

dengan menggunakan Arduino seperti penelitian

mengenai pendeteksian kecelakaan kendaraan

berbasis Arduino menggunakan protokol

CAN yang dilakukan oleh Shanmathi dan

Kamalanathan. Penelitian ini membahas tentang

sistem keamanan saat mengemudikan kendaraan

57



dengan menggunakan CAN (Control Area

Network) Protocol dimana sistem ini akan

mendeteksi hal-hal yang akan menyebabkan

terjadinya kecelakaan dan mengirimkan sinyal

ultrasonik untuk memperingatkan pengemudi

sehingga pengemudi dapat mengantisipasi

kecelakaan. Sistem ini didukung dengan

beberapa alat dan sensor, yaitu mikrokontroler

Arduino, sensor alkohol, sensor benturan,

sensor ultrasonik dan sensor kecepatan.

Sistem akan mendeteksi jarak antar kendaraan

saat di jalan, kecepatan yang dibutuhkan

untuk berkendara pada saat tertentu, menutup

pintu mobil sebelum pergi berkendara dan

keberadaan uap alkohol di dalam kendaraan

[4].

Adapun penelitian lain yang

menggunakan Arduino, yaitu penelitian

mengenai sistem penyiraman tanaman

otomatis berbasis Arduino yang dilakukan

oleh Devika, Khamuruddeen, Khamurunnisa,

Thota, dan Shaik. Sistem ini didukung

dengan beberapa alat dan sensor, yaitu

mikrokontroler Arduino Uno R3, sensor

kelembaban, pompa air, servo dan power

supply. Sistem akan menyiram tumbuhan

dengan otomatis saat sensor kelembaban

mengukur tingkat kelembaban di dalam tanah

dan mengirimkan sinyal ke Arduino jika

penyiraman diperlukan. Pompa air untuk

memasok air untuk tumbuhan sampai tingkat

kelembaban yang diinginkan tercapai. Servo

untuk menggerakan atau memutarkan saat

terjadi penyiraman sehingga penyiraman

dapat merata. Power supply untuk memasok

kebutuhan listrik dari setiap komponen [5].

Beberapa penelitian telah dilakukan

menggunakan Ionic sebagai kerangka kerja

untuk membuat aplikasi smartphone, yaitu

aplikasi informasi gempa bumi berbasis

Android oleh Sudrajat. Tujuan pembuatan

aplikasi informasi gempa bumi ini yaitu untuk

membangun aplikasi informasi gempa bumi

berbasis platform Android, memberikan

informasi dengan cepat apabila pengguna

yang menggunakan smartphone Android dan

masyarakat Indonesia dapat mengetahui

informasi gempa bumi tanpa harus mengakses

website resmi BMKG. Aplikasi ini

mempercepat penyaluran data gempa bumi

kepada masyarakat Indonesia yang

menggunakan smartphone Android. Pada

aplikasi informasi ini, data gempa bumi

terbaru dapat secara otomatis terbaharui

apabila data API BMKG memberikan data

gempa bumi terbaru. Pembuatan aplikasi

informasi gempa bumi ini menggunakan

kerangka kerja Ionic [6].

Berdasarkan penelitian-penelitian

tersebut, pada penelitian ini dibuat prototipe

sistem lacak kendaraan menggunakan Arduino

Uno dan modul SIM808 berbasis Android

yang dibuat menggunakan kerangka kerja

Ionic pada smartphone. Penelitian ini bertujuan

agar pemilik kendaraan mendapatkan

informasi posisi kendaraan dan dapat melacak

posisi kendaraan yang telah hilang atau

dicuri.


58

METODE PENELITIAN

Prototipe Sistem Lacak Kendaraan

dirancang dengan beberapa tahap yang dapat

dilihat pada Gambar 1.

Pada Gambar 1, tahapan pertama

perancangan sistem lacak kendaraan adalah

perancangan rangkaian alat pelacak, selanjutnya

perancangan RESTful web service, dan terakhir

adalah perancangan storyboard tentang alur

aplikasi.

Gambar 1. Tahapan Perancangan Sistem Lacak Kendaraan

Perancangan Rangkaian Alat Pelacak

Perancangan rangkaian alat pelacak

adalah perancangan komponen-komponen

alat yang dirangkai menjadi satu kesatuan

sistem agar dapat menerima data posisi

koordinat latitude dan longitude dari alat

tersebut dari satelit serta mengirim data ke

database server. Komponen-komponen

dihubungkan menggunakan kabel jumper,


Gambar 2. Rangkaian Alat Pelacak

Pada Arduino Uno diberi input daya

sebesar 9 volt dari baterai melalui power plug.

Lalu pin power 5 volt dari Arduino

dihubungkan ke pin V_IN SIM808 untuk

Perancangan Rangkaian

Alat Pelacak

Perancangan RESTful

Web Service

Perancangan

Storyboard

59



memberi daya listrik sehingga dapat

berfungsi. Pin GND power Arduino

dihubungkan ke pin GND SIM808. Untuk

mengirim dan menerima data, pin 7 Arduino

sebagai TXD yang dihubungkan ke pin RXD

SIM808 dan pin 8 Arduino sebagai RXD

yang dihubungkan ke pin TXD SIM808. GPS

antenna dihubungkan ke soket GPS.

GSM/GPRS antena dihubungkan ke soket

GSM/GPRS.

Cara kerja dari alat pelacak ini dapat dilihat

pada Gambar 3.

Gambar 3. Diagram Blok Alat Pelacak

Pada Gambar 3 dapat dijelaskan bahwa

baterai 9 volt memberi daya listrik semua

komponen melalui power plug Arduino dan

diteruskan ke SIM 808. Arduino Uno sebagai

mikrokontroller menjalankan program yang

telah ditanamkan berupa menyalakan fitur

GSM/GPRS dan GPS menerima data posisi

koordinat latitude dan longitude ke satelit,

kemudian dikirim kembali menggunakan

metode POST dengan protokol HTTP ke

database server.

Perancangan RESTful Web Services

Perancangan ini digunakan untuk

melakukan pertukaran data antar sistem atau

aplikasi. Web services dibuat menggunakan

PHP native untuk menerima data dari alat

pelacak dan terhubung dengan database

server serta mengubah data dalam bentuk

JSON. Pada web services ini, data yang

dikirim oleh alat pelacak akan diterima

dengan metode GET dari params latitude dan

longitude pada URL HTTP serta data

disimpan pada database server.

Pada database server, struktur tabel

database terdiri dari 4 field data yang

berbeda, yaitu field id, waktu, latitude dan

longitude. Field id bertipe integer untuk

memberi nomor urutan disetiap data yang

masuk dan bersifat auto_increment serta

primary key. Field waktu bertipe datetime

untuk menentukan tanggal dan jam terkini

pada setiap data yang masuk serta bersifat

current_time. Field latitude bertipe varchar

untuk data latitude yang dikirimkan dari alat

pelacak. Field longitude bertipe varchar

untuk data longitude yang dikirimkan dari alat

pelacak.


60

Gambar 4. Struktur Tabel Database

Perancangan Storyboard

Perancangan storyboard adalah

perancangan tentang alur cerita dari aplikasi

yang disajikan dalam bentuk gambar. Pada

storyboard digambarkan tentang alur dari

aplikasi informasi posisi kendaraan.

Pengguna disajikan beberapa menu untuk

memilih tampilan informasi yang ingin

ditampilkan pada smartphone pengguna.

Pengguna dihadapkan dengan 4 pilihan

menu yang diatur oleh tampilan side menu

dan satu button keluar untuk menutup

aplikasi. Menu pada aplikasi ini terdiri dari

menu posisi kendaraan, menu riwayat posisi,

menu antisipasi kehilangan dan menu

tentang.

Gambar 5. Perancangan Storyboard

Pada Gambar 5, jika pengguna memilih

menu posisi kendaraan, maka akan muncul

posisi terkini smartphone dan informasi posisi

kendaraan. Informasi tersebut disajikan dalam

peta dari Google Maps dan terdapat informasi

posisi terkini smartphone, posisi kendaraan,

tanggal dan jam terdeteksi dan jalur dari posisi

terkini pengguna sampai posisi kendaraan.

Pada menu ini terdapat 1 menu tambahan,

yaitu menu Street View untuk melihat kondisi

lingkungan sekitar pada titik posisi kendaraan.

Pada saat pengguna memilih menu riwayat

61



posisi, maka akan muncul informasi riwayat

posisi kendaraan. Informasi tersebut disajikan

dalam bentuk list card berupa tanggal dan jam

terdeteksi serta titik koordinat latitude dan

longitude. Pada menu ini terdapat satu menu

tambahan, yaitu titik-titik koordinat yang

pernah dilewati kendaraan dalam bentuk peta

dari Google Maps.

Jika pengguna memilih menu antisipasi

kehilangan, maka akan muncul tips atau

langkah-langkah untuk pengguna cara

mengantisipasi agar kendaraan tidak mudah

hilang maupun setelah kendaraan hilang.

Informasi disajikan dalam bentuk gambar dan

dideskripsikan pada setiap informasi antisipasi

kehilangan. Jika pengguna memilih menu

tentang, akan muncul informasi tentang pem-

buat, library dan software yang digunakan

untuk membuat aplikasi ini. Menu keluar

untuk keluar dari aplikasi.


Pada penelitian ini dilakukan pengujian

alat pelacak dan implementasi prototipe sistem

lacak kendaraan pada kendaraan sepeda motor.

Pengujian Alat Pelacak

Pada pengujian alat pelacak dibutuhkan

ruangan terbuka agar satelit dapat menentukan

posisi koordinat dari alat pelacak tersebut. Alat

pelacak tidak mendapatkan posisi koordinat

pada ruangan tertutup seperti dinding tembok

yang tebal. Pengujian ini membutuhkan koneksi

internet untuk melakukan proses pengiriman

data ke web server melalui protokol HTTP,

sehingga SIM card harus memiliki paket data

internet. Alat pelacak juga membutuhkan

daya listrik untuk memasok semua komponen

yang digunakan, sehingga dibutuhkan baterai

agar lebih mudah pada implementasi. Pengujian

ini dilakukan dengan menyimpan alat pelacak

pada posisi yang sama selama pengujian

berlangsung.

Spesifikasi SIM Card dalam pengujian

ini adalah SIM Telkomsel SIMPATI Paket

Data Internet 30 GB. Spesifikasi baterai yang

digunakan dalam pengujian adalah Camellion

9 Volt. Setelah alat pelacak dihidupkan, maka

dibutuhkan waktu sekitar 2 menit untuk

mendapatkan data posisi koordinat dari alat

pelacak tersebut. Data tersebut lalu dikirim ke

web server melalui protokol HTTP dan web

server mengubah ke bentuk data JSON serta

API web services seperti Gambar 6. Pengujian

ini dilakukan selama 3 menit 28 detik.

Gambar 6. Data JSON Web Services saat Pengujian Alat

Pelacak


62

Pengujian aplikasi sebelum masuk

kedalam empat tampilan tersebut, aplikasi

akan memunculkan splashscreen. Tampilan

splashscreen dapat dilihat pada Gambar 7.

Gambar 7. Splashscreen pada AVD

Implementasi Prototipe Sistem Lacak

Kendaraan

Setelah melakukan pengujian alat

pelacak, pengujian aplikasi pada AVD dan

pengujian aplikasi pada pengguna, maka

dibutuhkan implementasi untuk mengetahui

sejauh mana prototipe sistem lacak kendaraan

ini dapat bekerja dengan baik. Implementasi

dilakukan dengan menggunakan sepeda motor

dengan titik mulai atau awal dari tempat parkir

Wisma Kostan Onan Said, Jl. Kapuk, Beji,

Depok menuju Toko Makaroni Ngehe Echo,

Jl. Margonda Raya, Depok melewati Jl. Kapuk

– Jl. Kedoya Raya – Jl. Mahali, Beji, Depok.

Gambar 8. Alat Pelacak disimpan pada Sepeda Motor

63



Pada Gambar 8 dapat dilihat alat

pelacak dipasang pada tempat aman atau

bagasi sepeda motor. Jika sudah dapat

mengirimkan data posisi maka sepeda motor

melakukan perjalanan dari tempat parkir

Wisma Kostan Onan Said, Jl. Kapuk, Beji,

Depok menuju Toko Makaroni Ngehe Echo,

Jl. Margonda Raya, Depok melewati Jl.

Kapuk – Jl. Kedoya Raya – Jl. Mahali, Beji,

Depok dengan kecepatan rata-rata 15-25

km/jam. Pengguna dapat mengawasi atau

melacak dengan membuka aplikasi Ionic yang

telah dibuat dan telah ter-install pada

smartphone.

Gambar 9. Data JSON pada Web Services saat Implementasi

Gambar 9 merupakan data JSON pada

web services setelah implementasi dilakukan.

Data JSON ini bisa disebut dengan data

riwayat posisi yang telah dikirim oleh alat

pelacak dan disimpan pada database server.

Data JSON inilah yang kemudian ditampilkan

pada aplikasi Ionic yang telah dibuat.

a. b.

Gambar 10. Tampilan Posisi Awal dan Akhir Sepeda Motor pada Aplikasi saat Implementasi


64

Pada Gambar 10 ditunjukkan tampilan

posisi awal dan akhir sepeda motor pada

aplikasi yang dibuka oleh pengguna saat

implementasi berlangsung. Pada Gambar 10.a

merupakan titik posisi akhir sepeda motor

yaitu di depan Toko Makaroni, Jl. Margonda

Raya, Depok dan mode street view pada

aplikasi Ionic yang telah dibuat.

Gambar 11. Tampilan Menu Riwayat Posisi dan Peta Riwayat Posisi pada Aplikasi saat

Implementasi

Pada Gambar 11 ditunjukkan tampilan

menu riwayat posisi dan peta riwayat posisi

pada aplikasi smartphone saat implementasi

berlangsung. Informasi pada menu riwayat

posisi dan peta riwayat posisi merupakan 10

titik terakhir yang terdeteksi atau tersimpan

pada database server. Pada saat di Jl. Mahali,

pengemudi melewati jalan satu arah ke arah

Jl. Margonda Raya. Sehingga ketika posisi

tiba di Jl. Margonda Raya, peta mendeteksi

bahwa Jl. Mahali merupakan satu jalur ke

arah Jl. Kedoya Raya dan jalur pemberitahuan

pun berubah ke arah Jl. Kober.


Penelitian ini membahas tentang

pembuatan prototipe sistem lacak kendaraan

menggunakan Arduino Uno dan modul SIM808 serta

aplikasi berbasis Android dengan kerangka kerja

Ionic. Prototipe sistem lacak kendaraan ini

terdiri dari 3 komponen yang saling terhubung,

yaitu alat pelacak, aplikasi mobile dan web

server.

Alat ini dibuat menggunakan Arduino

Uno dan Modul SIM808 serta komponen

penunjang lainnya dengan library yang digunakan

65



untuk menjalankan program yang dibuat. Alat

pelacak sebagai pengirim informasi posisi

kendaraan ke web server dengan

memanfaatkan sinyal GPS untuk menerima

posisi latitude dan longitude dari satelit dan

GSM/GPRS melalui protokol HTTP untuk

mengirim data tersebut. Pembuatan aplikasi

ini menggunakan Android SDK, Cordova dan

Ionic sebagai library yang digunakan.

Aplikasi memanfaatkan API yang dibuat oleh

web server sehingga dapat menampilkan

informasi tentang posisi kendaraan pada peta

dengan memanfaatkan Google Maps, riwayat

posisi kendaraan, antisipasi kehilangan dan

tentang pembuatan aplikasi.

Aplikasi ini membutuhkan koneksi

internet dalam penggunaannya, apabila pada

smartphone pengguna tidak terkoneksi

internet, maka aplikasi tidak dapat memuat

data informasi posisi kendaraan. Pembuatan

web services menggunakan PHP Native

dengan hosting berkas pada web server

online. Web server digunakan untuk RESTful

web services sebagai API yaitu menyimpan

data yang dikirim oleh pelacak dan mengubah

data tersebut menjadi data JSON sehingga

dapat digunakan oleh aplikasi yang telah

dibuat menggunakan Ionic.

Berdasarkan hasil implementasi yang

telah dilakukan, prototipe sistem lacak

kendaraan ini dapat digunakan pada pemilik

kendaraan dan pemilik kendaraan bisa

mendapatkan informasi posisi kendaraan serta

melacak posisi kendaraan yang telah hilang

atau dicuri. Pada penelitian selanjutnya sistem

lacak kendaraan dapat dikembangkan dengan

memperbaiki tampilan output sehingga lebih

mudah difahami pengguna.

DAFTAR PUSTAKA

[1] H. Andrianto dan A. Darmawan, Belajar

cepat dan pemrograman Arduino.

Bandung: Informatika, 2015.

[2] A. Sunyoto, “Pemanfaatan modul GPS

receiver dan telepon selular untuk wide

area vehicle tracking,” Dalam Prosiding

Seminar Nasional Teknologi 2007 (SNT

2007), 2007, hal. D-1 – D-8.

[3] W. Habibi, “Model dan interkoneksi

global positioning system,” Skripsi,

Institut Teknologi Sepuluh Nopember,

Surabaya, 2011.

[4] S. Shanmathi dan C. Kamalanathan,

“Arduino based vehicle collision

detection using CAN protocol,” Journal

of Electrical and Electronins

Engineering, vol. 2, no. 4, 2015.

[5] S. V. Devika, Sk. Khamuruddeen, Sk.

Khamurunnisa, J. Thota, dan K. Shaik,

“Arduino based automatic plant watering

system,” International Journal of Advanced

Research in Computer Science and Software

Engineering, vol. 4, no. 10, hal. 449 – 456, 2014.

[6] A. Sudrajat, Pembuatan aplikasi

informasi gempa bumi berbasis Android.

E-Paper Library Universitas Gunadarma,

2016.


66

ALGORITMA DECISION TREE PADA SISTEM PENYIRAMAN

TANAMAN OTOMATIS BERBASIS INTERNET OF THINGS

Firman Al Islami

Jurusan Teknik Informatika, Fakultas Teknologi IndustriUniversitas Gunadarma Jl. Margonda Raya No. 100, Depok 16424, Jawa Barat

[email protected]

Abstrak

Perkembangan teknologi saat ini sangatlah penting untuk memungkinkan manusia

menggerakan atau mengontrol alat dari jarak jauh, karena dengan adanya jaringan internet

yang tersedia dengan internet of things. Smart home atau rumah pintar yang penulis buat adalah dengan membuat penyiraman tanaman yang di hubungkan melalui jaringan internet.

Karena akan kesibukannya penghuni rumah tidak dapat untuk memberikan air bagi tanaman,

sehinga tanaman tidak dapat berkembang dengan baik. Untuk itu sistem penyiraman tanaman dibuat untuk membantu penghuni rumah dalam pemberian air bagi tanaman. Sistem ini

terdapat tiga menu pilihan yang dapat dipilih oleh penghuni rumah yaitu mengecek

kelembaban, menghidupkan pompa, mematikan pompa. Mengecek kelembaban berfungsi untuk memberikan penyiraman otomatis ke tanaman sampai tanaman menjadi lembab maka pompa

akan berhenti. Jika penghuni rumah ingin melakukan penyiraman secara manual maka dapat

memilih menu ke dua yaitu menghidupkan pompa dan menu ke tiga adalah mematikan pompa.

Sistem penyiraman tanaman tersebut mendapat responden baik atas kuesioner yang di ajukan kepada penghuni rumah dengan pertanyaan apakah kelembaban yang di tampilkan website

sudah sesuai, 100% menjawab sangat setuju. Sehingga kelembaban yang di tampilkan melalui

sistem ini sudah sesuai dengan keadaan tanah pada tanaman.

Kata Kunci : kelembaban, penyiraman, tanaman

Abstract The development of technology today is very important to enable humans to move or

control the tool remotely, because with the internet network available with the internet of

things. Smart home or smart home that the author made is to make watering plants that are connected via the Internet network. As the inhabitants of the house will not be able to provide

water for the plants, so the plants can not develop properly. For that the plant watering system

is made to help the inhabitants of the house in the water supply for the plants. This system there are three menu options that can be selected by residents of the house that checks moisture, turn

on the pump, turn off the pump. Checking the moisture serves to provide automatic watering to

the plant until the plant becomes moist the pump will stop. If the householder wants to manually

insert it then can choose the second menu that is the life of the pump and the third menu is to turn off the pump. The sprinkler system gets the respondents either on the questionnaires that

are submitted to the residents of the house with the question of whether the humidity in the

displayed website is appropriate, 100% answered strongly agree. So the humidity that is displayed through this system is in accordance with the soil conditions in plants.

Keywords: humidity, plant, sprinkling


67

Islami. Algoritma Decision Free…


PENDAHULUAN

Perkembangan teknologi di era

globalisasi memungkinkan manusia untuk

dimudahkan dengan penggunaan alat yang

hampir semua sudah otomatis untuk mem-

bantu proses kerja manusia. Adanya internet

memudahkan manusia untuk mengakses

informasi yang tidak terbatas serta dapat

berhubungan langsung dengan manusia lainnya

dengan jarak jauh melalui media internet.

Selain itu, adanya internet memungkinkan

untuk mengendalikan sebuah alat dari jarak

jauh.

Perkembangan teknologi juga mendorong

adanya otomatisasi peralatan yang digunakan

sehari-hari. Smart home merupakan salah satu

contoh sistem otomatisasi sangat canggih.

Beberapa contoh smart home adalah alat

pengendali lampu dan suhu, perangkat multi

media untuk memantau dan menghidupkan

sistem keamanan yang terhubung dengan pintu

atau jendela [1]. Penelitian mengenai smart

home cukup banyak berkembang. Sistem

otomatisasi ruangan telah dibuat untuk

mengendalikan lampu ruang, kipas angin,

perangkat pengusir nyamuk dan tampilan

LCD [2].

Kesibukan atas perkerjaanya di luar

rumah merupakan salah satu kendala bagi

seseorang yang memiliki hobi bercocok

tanam atau mengoleksi tanaman hias terutama

dalam memberi air pada tanaman. Pemberian

air yang kurang akan membuat tanaman tidak

dapat berkembang dengan baik. Kendala ini

dapat diatasi dengan adanya teknologi smart

home. Penelitian terdahulu mengenai smart

home yang berkaitan dengan kegiatan bercocok

tanam telah lakukan untuk budidaya tanaman

cabai sistem hidroponik pasang surut otomatis

untuk menghidupkan dan mematikan pompa

pemberian nutrisi berdasarkan kadar air

media tanam [3].

Salah satu tanaman yang banyak

digunakan di rumah untuk memperindah

taman adalah rumput gajah. Rumput gajah

bermacam-macam jenisnya antara lain rumput

gajah, rumput gajah duduk dan rumput gajah

mini. Rumput gajah mini merupakan rumput

gajah dengan ciri panjang dan lebar daun

yang lebih kecil dibandingkan dengan rumput

gajah yang lain[4]. Rumput gajah mini dapat

tumbuh pada ketinggian 0 – 3000 m di atas

permukaan laut dataran rendah sampai dataran

tinggi, dan tumbuh baik pada tanah subur.

Pada penelitian ini dibuat sistem

penyiram tanaman rumput gajah mini di dalam

wadah secara otomatis dan manual dengan

menggunakan algoritma decision tree berbasis

internet of things. Alat penyiraman otomatis

pada tanaman rumput gajah mini yang berada

di dalam wadah dengan arduino berbasis

internet of things. Alat ini menggunakan sensor

kelembaban sebagai pemberi nilai keadaan

tanah terhadap pompa air, ketika tanah tidak

lembab maka otomatis pompa akan hidup

untuk memberikan air ke tanaman, apabila

tanah sudah lembab maka otomatis pompa

akan berhenti. Setelah pompa berhenti

arduino menyampaikan informasi ke website


68

memberikan nilai keadaan kelembaban tanah.

Alat ini dapat juga melakukan penyiraman

secara manual melalui website. Sistem

penyiraman tanaman ini dibuat dengan

menggunakan, bahasa c, html, css, pompa air,

selang, arduino, mikrokontroller, ethernet

shield, relay, catu daya, sensor kelembaban,

google chrome, router, dan laptop. Sistem

penyiraman ini diharapkan dapat memudahkan

pemilik rumah dalam menyiram tanaman saat

beraktifitas di luar rumah.

Berdasarkan kelembaban tanah yang

dibutuhkan tanaman agar tanaman subur, alat

ini juga dihubungkan langsung ke website yang

dapat menampilkan kondisi tanah apakah

lembab atau kering sesuai dengan pembacaan

dari sensor kelembaban tanah dalam bentuk

teks pada website dengan menggunakan

internet of things. Ketika sensor dimasukkan

ke tanah maka sensor dapat membaca nilai

kelembaban yang berada di tanah selanjutnya

di tampilkan di website. Nilai kelembaban

yang baik untuk tanaman berkisar 400 ketika

kelembaban di atas nilai tersebut maka otomatis

pompa akan mengeluarkan air hingga tanah

akan menjadi lembab.

METODE PENELITIAN

Tahap analisis dari perancangan ini

akan di bahas tentang kebutuhan perancangan

aplikasi dan hardware yang dibuat sehingga

diperlukan beberapa sumber referensi uang

berasal dari website maupun buku. Sistem

yang dibuat di gambarkan dengan skema alur

kerja yang dapat dilihat pada Gambar 1.

Gambar 1. Alur Penggunaan Sistem Penyiraman Tanaman Otomatis

Pada Gambar 1 ditunjukkan skema kerja

ketika sistem penyiraman tanaman otomatis

yang akan digunakan oleh user. Langkah

pertama user mengaktifkan pompa dan

mikrokontroller. Setelah itu user mengakses

website untuk memilih menu yang tersedia.

Selanjutnya dipilih menu untuk memberikan

perintah kepada sistem untuk mengecek

kelembaban, melakukan penyiraman, dan

mematikan pompa.

69



Gambar 2. Diagram Alur Kerja Sistem Sistem Penyiraman Tanaman Otomatis

Pada Gambar 2 ditunjukkan alur kerja

sistem sistem penyiraman tanaman otomatis.

Pada saat aplikasi dijalankan, sensor

kelembaban tanah akan mendeteksi tanah

lembab atau tidak. Jika kondisi tanah kering

apabila kelembaban di atas jumlah 400 maka

pompa air hidup untuk menyiram tanaman.

Jika sensor kelembaban tanah mendeteksi

tanah sudah lembab maka pompa akan

otomatis mati karena kelembaban sudah

mencapai 400. Output nilai kelembaban akan

ditampilkan pada website. Ketika pengguna

rumah ingin menyiramkan secara manual

maka pengguna rumah dapat melakukannya

secara manual dengan mengklik penyiraman

maka pompa akan hidup dan dapat di matikan

dengan mengklik tombol matikan pompa.

Algoritma Decision Tree Pada Sistem

Penyiraman Tanaman Otomatis

Algoritma decision tree digunakan

untuk menentukan keputusan yang akan

dibuat oleh sistem nilai kelembaban yang

akan diberikan oleh sensor. Pengambilan

keputusan dalam melakukan penyiraman

sesuai dengan nilai kelembaban yang akan

diberikan oleh sensor yang di tampilkan di

website dengan menggunakan algoritma

decision tree yang ditunjukkan pada Gambar

3.


70

Gambar 3. Algoritma Decision Tree pada Sistem Penyiraman Tanaman Otomatis

Pada saat user membuka website maka

user akan menentukan pilihan menu untuk

mengecek keadaan kelembaban dengan otomatis

menghidupkan pompa dan mematikan pompa

sesuai keadaan tanah. Jika keadaan kelembaban

tanah di atas 400 maka pompa akan otomatis

menyala maka sebaliknya pompa akan mati

ketika kelembaban sudah mencapai 400. Dan

menu lainnya untuk menghidupkan serta

mematikan pompa secara manual.

Berikut ini adalah perancangan alat-alat

yang digunakan untuk membuat sistem

penyiraman otomatis. Pembuatan alat ini

dibagi dua tahap, tahap pertama adalah

pembuatan software dan tahap kedua adalah

perancangan hardware. Pada tahap perancangan

semua komponen akan dihubungkan untuk

mendapatkan nilai atau data yang akan proses

pada mikrokontroler dan setelah data diproses

pada mikrokontroler maka akan menghasilkan

output. Pada Gambar 4 ditunjukkan perangkaian

hardware yang akan dihubungkan.

Gambar 4. Rangkaian hardware Sistem Penyiraman Tanaman Otomatis

71



Pada Gambar 4 diberikan diagram

rangkaian hardware sistem penyiraman

tanaman otomatis. Hardware yang digunakan

terdiri dari catu daya, sensor kelembaban,

Arduino, relay, pompa air, router dan

handphone atau laptop. Catu daya berguna

untuk menghubungkan arus listrik ke arduino.

Selanjutnya menghubungkan arduino dari hasil

sensor kelembaban. Setelah sensor kelembaban

sudah terhubung, sensor kelembaban mengirim

informasi ke Arduino. Arduino menghubungkan

ke router untuk memberikan akses jaringan

agar dapat di akses. Setelah itu, data akan di

tampilkan di laptop atau website melalui

Arduino. Arduino akan menghubungkan

perangkat elektronik melalui relay ke pompa

air. Pada saat pompa air hidup maka air akan

keluar melalui pompa air.

Gambar 5. Menu pada sistem penyiraman tanaman Otomatis

Pada Gambar 5 ditunjukkan tiga menu

pada aplikasi sistem penyiraman tanaman

otomatis. Aplikasi ini memiliki tiga menu

dengan fungsi yang berbeda. Menu pertama

untuk melihat keadaan kelembaban tanah

dalam bentuk nilai serta mongontrol kerja

pompa otomatis. Menu yang kedua digunakan

ketika user ingin menghidupkan pompa

secara manual untuk melakukan penyiraman.

Menu ketiga hanya untuk mematikan pompa

yang sudah dihidupkan melalui menu

kedua.


Pada bagian ini akan dibahas mengenai

hasil rancangan yang telah dibuat dan

penerapan rancangan ke dalam aplikasi yang

akan dibuat. Selain itu, pada bagian ini juga

dijelaskan cara penyiraman otomatis dan

manual terhadap tanaman rumah yang berada

di dalam wadah yaitu tanaman rumput gajah

mini.

Halaman Website

Ketika user ingin mengakses aplikasi

maka user akan membuka halaman untuk

mengontrol dari alat tersebut. Pada halaman

ini, user dapat mengakses semua fungsi yang


72

ada dalam aplikasi ini seperti mengecek

kelembaban, menghidupkan pompa serta

mematikan pompa seperti yang dapat dilihat

pada Gambar 6.

Gambar 6. Tampilan Aplikasi Penyiraman Otomatis pada Website

Halaman Pengecekan Kelembaban

Halaman pengecekan kelembaban

dapat diakses ketika user memilih menu

mengecek kelembaban yang berada di

halaman utama website. Halaman ini berisi

informasi nilai kelembaban tanaman yang

sudah terhubung oleh sensor maka data dari

tanaman tersebut di tampilkan di halaman ini.

Pada Gambar 7 ditunjukkan ketika keadaan

tanaman kurang lembab.

Gambar 7. Halaman Pengecekan Kelembaban

73



Ketika keadaan tanaman kurang

lembab maka pompa akan menyala hingga

keadaan tanaman menjadi lembab. Pada saat

kondisi tanaman sudah lembab seperti

ditunjukkan pada Gambar 8 maka selanjutnya

pompa akan mati.

Gambar 8. Halaman Pengecekan Kelembaban saat Sudah Cukup Lembab

Halaman Menghidupkan Pompa

Halaman untuk menghidupkan pompa

digunakan ketika user ingin menghidupkan

pompa secara manual tidak dengan otomatis.

Pada halaman ini tampilannya sama dengan

halaman utama tetapi yang membedakannya

adalah pada url halamannya ketika pompa

mati maka di belakang url terdapat tulisan

angka $1 seperti yang dapat dilihat pada

Gambar 9.

Gambar 9. Halaman untuk Menghidupkan Pompa

Jika user ingin menghidupkan pompa

secara manual halamanya sama seperti

dengan menghidupkan pompa yang

membedakan hanyalah pada url terdapat

tulisan angka $2 menandakan pompa telah

hidup seperti pada Gambar 10.


74

Gambar 10. Halaman Mematikan Pompa

Sensor

User ketika sudah membuka halaman

website, maka alat yang digunakan akan

bekerja. Dari halaman website tersebut maka

beralih ke sensor yang berada di dalam tanaman

yang berada di dalam wadah. Tanaman yang

digunakan adalah tanaman rumput gajah mini.

Di wadah tersebut terdapat selang yang akan

mengeluarkan air yang berasal dari pompa

sebagai penggerak utama dari selang tersebut.

Sensor berada langsung dekat dengan akar agar

langsung mengetahui keadaan kelembaban

yang berada di akar tanaman seperti yang

ditunjukkan pada Gambar 11. Ketika sensor

memberikan informasi keadaan kelembaban

tanah di bawah 400 maka sudah cukup

lembab otomatis pompa akan mati, tetapi jika

di atas 400 maka kelembaban tanah

menunjukkan kurang lembab sehingga pompa

akan hidup terus menerus hingga lembab.

Gambar 11. Posisi Sensor pada Tanaman

Penggerak Air

Pompa air yang digunakan adalah pompa

yang biasa dipakai untuk memberi udara

untuk ikan hias. Tetapi dapat juga dengan

menggunakan pompa air yang bertenaga

besar untuk halaman yang luas atau untuk

75



tanaman yang banyak. Pompa air berfungsi

langsung untuk menghirup air dari ember

yang sudah diberi air maka langsung di alirkan

langsung ke tanaman. Untuk mematikan dan

menghidupkan pompa digunakan relay sebagai

pemutus arus listrik agar air tidak mengalir

terus menerus ke tanaman seperti yang

ditunjukkan pada Gambar 12.a.

a. b. c.

Gambar 12. Relay sebagai Pemutus Arus

Pada Gambar 12.a ditunjukkan relay

sebagai pemutus arus. Ketika lampu menyala

maka pompa dalam keadaan hidup seperti

yang dapat dilihat pada Gambar 12.b. Pada

Gambar 12.c jika dalam keadaan lampu mati

maka pompa akan mati.

Jaringan Public

Jaringan public berfungsi untuk agar

sistem dapat diakses oleh penghuni rumah

dengan jarak jauh sehingga memudahkan

penghuni rumah untuk mengontrol sistem

penyiraman tanaman ini. Router berfungsi

langsung untuk menghubungkan ethernet

shield ke router. Ketika router ini mati, maka

user tidak dapat mengakses sistem

penyiraman tanaman tersebut melalui jaringan

public hanya bisa menggunakan jaringan

local seperti yang ditunjukkan pada Gambar

13.

Gambar 13. Jaringan Public

Uji Coba

Pada tahap uji coba dilakukan dengan

menggunakan laptop dan handphone untuk

mengetahui apakah aplikasi yang terdiri dari

Arduino Uno yang digabungkan dengan

website dengan berbasis Internet of Things

yang disertai tanaman rumput gajah mini

sebagai media tumbuhan yang dijadikan


76

sebagai objek aplikasi ini. Tahap uji coba

bertujuan untuk mengetahui apakah sistem

penyiraman tanaman dapat berjalan dengan

baik sesuai dengan kebutuhan penghuni

rumah untuk memberikan air pada tanaman.

Uji coba sistem telah dilakukan dengan

menggunakan black box yang berfungsi untuk

pengujian alat dengan website dapat berjalan

dengan baik. Kuesioner digunakan untuk

mengetahui tanggapan terhadap 10 orang

responden dari 10 pertanyaan agar dapat

mengetahui sistem layak untuk membantu

penghuni rumah memberikan air pada

tanaman. Uji coba dilakukan di laptop dan

handphone yang terhubung dengan internet.

Sistem penyiraman tanaman tersebut

berjalan dengan baik berdasarkan pengujian

blackbox. Semua menu dan alat dapat

berfungsi dengan baik. Nilai kelembaban

tampil di website, pompa berhasil menyala

dan mati sesuai perintah dari website. Sistem

juga mendapatkan respon baik atas kuesioner

yang diajukan kepada penghuni rumah

dengan pertanyaan perpaduan website dengan

alat yang digunakan sudah berjalan

mendapatkan jawaban responden sangat

setuju 100%, atas pertanyaan letak posisi

tombol pada website mendapatkan jawaban

responden 100% sangat setuju. Pada

pertanyaan apakah sistem mengalami error

responden menjawab 90% sangat tidak setuju,

atas pertanyaan kelembaban yang ditampilkan

sudah sesuai responden menjawab 100%

sangat setuju. Pertanyaan aliran listrik yang

digunakan sudah aman 90% responden

menjawab sangat setuju, atas pertanyaan

website dapat diakses dimana saja responden

menjawab 60% sangat setuju. Pertanyaan

semua menu yang ditampilkan website sudah

berfungsi dengan baik mendapat jawaban

100% sangat setuju, pertanyaan tampilan

website kurang menarik 60% responden

menjawab setuju. Pertanyaan apakah sistem

sulit digunakan bagi penghuni rumah,

responden menjawab 100% sangat tidak

setuju, dan pertanyaan apakah sistem yang

digunakan sudah membantu penghuni rumah

memberikan air pada tanaman mendapatkan

responden baik 100% menjawab sangat

setuju. Berdasarkan uji coba tersebut dapat

disimpulkan bahwa sistem penyiraman

tanaman yang dibuat dapat dijadikan

alternatif untuk membantu penghuni rumah

dalam memberikan air pada tanaman saat

beraktifitas di luar rumah.


Sistem penyiraman tanaman otomatis

telah berhasil dibuat dengan menggunakan

mikrokontroller Arduino yang dihubungkan

ke relay dan sensor. Relay berfungsi untuk

memutus arus listrik yang dihubungkan ke

pompa air. Sensor digunakan untuk membaca

kelembaban tanah dan memberikan informasi

ke website. Apabila tanah kurang lembab,

maka pompa akan otomatis hidup untuk

memberikan air pada tanaman sehingga tanah

menjadi lembab. Sistem penyiraman otomatis

77



dapat menghemat pemakaian air karena dapat

meminimumkan kehilangan air yang mungkin

terjadi. Tanaman rumput gajah mini

merupakan tanaman yang sangat sensitif

terhadap kekurangan air sehingga dapat

diatasi dengan sistem penyiraman otomatis

ini.

Sistem penyiraman tanaman ini masih

bisa dikembangkan lagi menjadi lebih

lengkap dan lebih baik. Berdasarkan uji coba

dengan kuesioner seperti pada pertanyaan

tampilan website kurang menarik, responden

menjawab setuju dengan persentase 60%,

maka aplikasi ini dapat ditingkatkan lagi

dalam bentuk tampilan website yang lebih

menarik seperti penambahan warna dan

menambahkan fitur lengkap di website. Selain

itu, aplikasi dapat dihubungkan dengan basis

data sehingga data yang sudah dimasukkan

dapat tersimpan di dalam aplikasi. Sistem ini

dapat dikembangkan lagi agar dapat

menyiram pada halaman rumah yang luas

untuk memberikan air terhadap tanaman

dengan menggunakan pompa yang sudah

dimodifikasi dan penambahan sensor.

DAFTAR PUSTAKA

[1] D. Bregman, “Smart home intelligence

- the eHome that learns,” International

Journal of Smart Home, vol. 4, no. 4,

hal. 35 – 46, 2010.

[2] D. Kurnianto, A. M. Hadi, dan E.

Wahyudi, “Perancangan sistem kendali

otomatis pada smart home menggunakan

module arduino,” Jurnal Nasional Teknik

Elektro, vol. 5, no. 2, hal. 260 – 270,

2016.

[3] B. Delya, A. Tusi, B. Lanya, dan I.

Zulkarnain, “Rancang bangun sistem

hidroponik pasang surut otomatis untuk

budidaya tanaman cabai,” Jurnal

Teknik Pertanian Lampung, vol. 3, no.

3, hal. 205 – 212, 2014.

[4] J. Sirait, “Rumput gajah mini (pennisetum

purpureum cv. mott) sebagai hijauan

pakan untuk ruminansia, Wartazoa,

vol. 27, no. 4, hal. 167 – 176, 2017.

[5] L. A. Lomo, “Smart green house

berbasis mikrokontroller arduino mega

2650 rev 3,” Skripsi, Universitas

Sanata Dharma, Yogyakarta, 2016.

Documents

Volume 23 No. 1, April 2018